«Kooperationen sind in der Quantenforschung besonders wichtig»

Was passiert derzeit in der Quantenforschung und wie steht die Schweiz im internationalen Vergleich da?

Kirsten Moselund: Wir haben hier in der Schweiz ein sehr aktives Feld. In der Forschung zu Quantencomputern und den dafür benötigten Quantenbits sind einige Schweizer Gruppen an Universitäten und Forschungsinstituten wirklich Weltspitze. Auch wir am PSI sind involviert, unter anderem haben wir 2021 gemeinsam mit der ETH Zürich das Quantum Computing Hub gegründet, das sich hier am PSI befindet und mit dem wir die Entwicklung von Quantencomputern vorantreiben.

Geht es immer um Quantencomputer?

Nein, es gibt noch andere spannende Felder, zum Beispiel die Quantensensorik und die Quantenkommunikation.

In der Quantensensorik sind in der Schweiz vor allem kleinere Unternehmen involviert. Mit Quanteneffekten lassen sich hochgenaue Sensoren für ganz spezifische Anwendungen in der Industrie und Forschung bauen. Solche Sensoren sind schon sehr reif und etabliert als Industrieprodukte. Wir hatten ein gemeinsames Projekt mit der Firma Qnami und dem Swiss Center for Electronics and Microtechnology CSEM: Das langfristige Ziel ist, mit Quantensensoren die schwachen Magnetfelder im Gehirn zu messen. Denn wenn wir das Gehirn besser verstehen, lassen sich bessere Behandlungen für neurologische Erkrankungen entwickeln.

Und in der Quantenkommunikation geht es um Verschlüsselungstechnologien?

Unter anderem. Es geht um verschlüsselte und sichere Kommunikation. Die Quantenkommunikation hat sich früh etabliert. Man entwickelt beispielsweise Single Photon Devices. Das Unternehmen ID Quantique wurde schon 2001 als Spin-off der Universität Genf gestartet. Heute wird die Technologie genutzt für sogenannte Quantum Key Distribution für sichere Kommunikation.

Sie sind Leiterin des Labors für Nano- und Quanten-Technologien am Zentrum für Photonenforschung des PSI. Woran forschen Sie derzeit?

Wir haben in unserem Labor sieben verschiedene Forschungsgruppen, davon sind vier auf Technologien im Bereich Quantencomputing spezialisiert. Hier entwickeln Forschende verschiedene Ansätze für Quantenbits: supraleitende Qubits, Ionenfallen-Qubits, bosonische Qubits und solche auf der Basis von neutralen Atomen. An all dem muss aktuell geforscht werden, um langfristig zu sehen, welche Art Quantencomputer sich mit welcher Art Qubit am besten realisieren lässt.

Daneben betreiben wir einen besonderen Reinraum am Park Innovaare direkt neben dem PSI: den Park Innovaare Cleanroom for Optics and Innovation, kurz PICO. Hier sind wir auf Quantentechnologien spezialisiert, wir haben zum Beispiel besondere Ausrüstung für supraleitende Materialien und für fortgeschrittene Lithografie.

Ich selber arbeite vor allem im Bereich der integrierten Photonik und Nanoelektronik. Da geht es darum, Licht zur Informationsübertragung zu nutzen. Wir entwickeln Elemente, die den Quantentechnologien dienen können, indem man sie mit der klassischen Welt verbindet. Wir untersuchen auch lernfähige photonische Netzwerke als eine Plattform für künstliche Intelligenz.

Renommierte Forschende, darunter auch Sie, haben 2022 einen offenen Brief verfasst, der mehr Fördermittel für Quantentechnologien in der Schweiz anmahnte. Wie kam es dazu?

Der Hintergrund war, dass im Jahr 2021 die Gespräche zur Entwicklung eines Rahmenabkommens für alle bilateralen Verträge zwischen der Schweiz und der EU ergebnislos geendet hatten. Daraufhin waren viele Kooperationen mit der EU eingefroren, unter anderem konnten wir uns nicht mehr am Forschungsprogramm «Horizon Europe» beteiligen. Im Bereich Quantenforschung waren wir aber doppelt betroffen, denn da gab es nochmals strengere Ausschluss-Kriterien für alle Nicht-EU-Forschungsgruppen.

Das hat die Schweizer Quantenforschung zurückgeworfen?

In der Summe ja. Etablierte Forschende haben in der Folge bilaterale Kooperationen mit anderen Ländern gesucht. Wir zum Beispiel hatten gemeinsame Projekte mit den USA, es gab auch einen Quantum Call mit Südkorea. Aber das muss man erst einmal aufbauen. Und besonders jüngere Forschende hatten es in dieser Zeit schwierig, denn sie können längst nicht so einfach Kooperationen mit Übersee anstossen. Gerade sie brauchen einerseits Forschungsfinanzierung, aber auch hier gilt: Geld ist nicht alles – sie brauchen vor allem die enge und gute Zusammenarbeit mit Partnern. Und da sind wir als kleines Land inmitten von Europa auf die Kooperationen mit EU-Gruppen angewiesen.

Seit Anfang November 2025 ist die Schweiz wieder voll assoziiert, Schweizer Forschende dürfen also wieder an insgesamt sechs Forschungsprogrammen der EU teilnehmen, darunter auch an «Horizon Europe».

Das freut uns sehr und dafür haben wir Forschenden uns immer eingesetzt. Um aber die letzten vier Jahre zu überbrücken, brauchten wir andere Lösungen, und da hat auch der offene Brief etwas bewirkt. Es gab dann die Swiss Quantum Initiative: diese vom Bundesrat lancierte Initiative hat zusätzliche Finanzierungen für die Grundlagenforschung und für internationale Kooperationen ermöglicht.

Und auch jetzt ist noch nicht alles entschieden. Voraussichtlich wird es eine Volksabstimmung geben, das genaue Datum steht noch nicht fest. Diese wird über das Rahmenabkommen mit der EU entscheiden – dann stehen auch unsere Forschungskooperationen wieder mit auf dem Spiel. Wir hoffen sehr, dass die Schweizer Bevölkerung versteht, wie wichtig diese sind.

Gerade im Bereich Quantenforschung?

Im Quantum-Bereich ist der Weg zur Kommerzialisierung besonders lang – viel mehr noch als in anderen Technologien. Das sieht man besonders bei den Quantencomputern. Und am Ende werden wir mit diesen ja nicht die persönlichen Rechner ersetzen; eher werden High-Performance-Data-Center neben einem Supercomputer auch einen Quantencomputer haben, der für einige Berechnungen eben viel besser geeignet ist. Wenn wir in diesem Bereich als Schweiz nicht abgehängt werden wollen, brauchen wir also Zugang zu Forschungsgeldern und wir brauchen die EU-Kooperationen.

Neben Ihrer Forschung sind Sie auch Mitinitiatorin von Swiss PIC, einem Technologietransferzentrum. Worum geht es da?

Swiss PIC wurde 2023 gegründet und jetzt gerade hatten wir Ende November 2025 unsere offizielle Einweihung sowie die Eröffnung unseres Fertigungszentrums für lichtbasierte Mikrochips am Park Innovaare. Damit unterstützen wir die Schweizer Photonik-Industrie, vor allem Start-ups und KMU. Wenn diese eine photonische Komponente verkaufen möchten, muss sie in der Elektronik integriert sein – wir nennen das «photonic Packaging». Dabei ist eine sehr hohe Präzision nötig, beispielsweise beim Verbinden von Glasfasern. Ausserdem braucht es hoch spezialisierte Geräte und Fachkenntnis. Darum macht das photonic Packaging einen erheblichen Teil des Produktionspreises aus. Für Start-ups kann das ein grosses Hindernis beim Markteintritt sein. Swiss PIC hilft also, dass aus einer Forschungsidee schneller eine marktfähige Anwendung wird.