Nanotechnologie

Quantentechnologien nutzen die ungewöhnlichen Eigenschaften der fundamentalen Bausteine der Materie. Sie versprechen Durchbrüche in der Kommunikation, der Rechenleistung, der Messtechnik und vieles mehr. Doch sind Quantenzustände fragil und deren Effekte schwer zu fassen. Entsprechend herausfordernd gestaltet sich die Forschung an realen Anwendungen. Empa-Forschenden und ihren Partnern ist nun ein Durchbruch gelungen: Sie konnten mit einer Art «Quanten-Lego» ein lange bekanntes theoretisches quantenphysikalisches Modell in einem synthetischen Material exakt nachbauen.

EPFL-Ingenieurfachleute haben ein Gerät entwickelt, das Wärme effizient in elektrische Spannung umwandeln kann, und zwar bei Temperaturen, die niedriger sind als die im Weltraum. Die Innovation könnte dazu beitragen, ein bedeutendes Hindernis für die Weiterentwicklung von Quantencomputertechnologien zu überwinden, die extrem niedrige Temperaturen benötigen, um optimal zu funktionieren.

Forschende haben erstmals gezeigt, dass sich Mikrovehikel über Ultraschall durch die Blutgefässe des Gehirns von Mäusen steuern lassen. Dies soll dereinst neue Therapien ermöglichen, mit denen punktgenau Medikamente verabreicht werden.

Biologische Rechenmaschinen, wie Mikro- und Nanoimplantate, die wichtige Informationen im menschlichen Körper sammeln können, verändern die Medizin. Ihre Vernetzung für die Kommunikation hat sich jedoch als schwierig erwiesen. Nun hat ein internationales Team, dem auch EPFL-Forschende angehören, ein Protokoll entwickelt, das ein molekulares Netzwerk mit mehreren Sendern ermöglicht.

Die amerikanische Forschungsförderungsagentur IARPA finanziert zwei Quantum-Computing-Projekte mit ETH-Beteiligung mit insgesamt bis zu 40 Millionen US-Dollar. Beide Projekte haben das Ziel, zwei fehlerkorrigierte Qubits miteinander zu verknüpfen und so den Grundstein für künftige Quantencomputer zu legen.

Forschende der EPFL setzen modernste bildgebende Verfahren ein, um das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit aufzuklären, indem sie untersuchen, wie der Hauptverursacher, das Protein Alpha-Synuclein, den zellulären Stoffwechsel stört.