Quanten-Vibronik-Schalter: Die Zukunft der Computer an der UC Riverside

Forscher der UC Riverside entwickeln ‚Quanten-Vibronik-Schalter‘ für zukünftige Computer

Durch die Untersuchung der Wechselwirkung von Schwingungen und elektronischen Quantenzuständen legt ein US-Team den Grundstein für ‚Quanten-Vibronik-Schalter‘. Diese Bauteile werden in der Lage sein, Quantenübergänge mithilfe von Kristallschwingungen ein- und auszuschalten und so eine neue Kontrollebene in der Quanteninformatik und Sensorik zu bieten.

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Vibronik-Schalter: Warum UC Riverside einen Computer auf Schwingungen statt auf Elektronen baut

Analytischer Überblick vom 30. Mai 2026

[Das Wesentliche]: Was wirklich passiert

Am 26. und 27. Mai 2026 veröffentlichte das QuVET-Zentrum der University of California, Riverside drei Arbeiten, die jeweils den Status ‚Editors‘ Suggestion‘ in Physical Review Letters und anderen Fachzeitschriften erhielten. Zentrumsdirektor Nathaniel Gabor formulierte das Hauptziel: ‚Die Idee ist, dass Schwingungen zu einem Kontrollelement werden können, sodass zukünftige ‚Quanten-Vibronik-Schalter‘ Kristallschwingungen nutzen, um Quantenübergänge ein- und auszuschalten.‘

Das entscheidende Detail, das alle übersehen: Es geht nicht um einen weiteren ‚Quantencomputer‘. Gabor und sein Team bauen eine grundlegend neue Klasse von Rechengeräten, bei der ein Informationsbit nicht durch die Anwesenheit eines Elektrons, sondern durch den Schwingungszustand eines Kristallgitters kodiert wird. Und sie können diesen Zustand bereits mit einem gewöhnlichen elektrischen Feld steuern.

Insider-Verständnis: QuVET ist kein ziviles Labor. Es ist ein militärisches Zentrum, getarnt als Universitätsprojekt. Die Finanzierung in Höhe von 7,5 Millionen US-Dollar im Rahmen des MURI-Programms (Multidisciplinary University Research Initiative) stammte vom US Army Research Laboratory über Tania Paskova. Und der Wortlaut der Förderung erwähnt direkt ‚Potenzial für bedeutende Fortschritte der Armeefähigkeiten in den Bereichen Quanteninformatik, sichere Kommunikation und Sensortechnologien.‘

Zeitplan und Kontext

Vor zwei Jahren (2024): QuVET wird an der UC Riverside gegründet. Nathaniel Gabor erhält einen MURI-Zuschuss in Höhe von 7,5 Millionen US-Dollar vom US Army Research Laboratory. An dem Zuschuss sind auch Wissenschaftler der Columbia University beteiligt (Xiaoyang Zhu, Eric Arsenault).

6. März 2026: Die erste Arbeit wird in Physical Review Letters veröffentlicht. Gabor und sein Team zeigen experimentell, dass die Anwendung eines elektrischen Feldes auf eine Doppelschichtvorrichtung aus Wolframdisulfid (WSe₂) die Position der Wellenfunktion steuern kann – sie auf die erste Schicht, die zweite Schicht oder gleichzeitig auf beide verschieben kann.

26.–27. Mai 2026: Alle drei QuVET-Arbeiten werden von den Herausgebern von Physical Review Letters offiziell als ‚Editors‘ Suggestion‘ anerkannt – weniger als 20 % der Veröffentlichungen erhalten diesen Status. Die öffentliche Ankündigung verbreitet sich in den Wissenschaftsmedien.

Heute, 30. Mai 2026: Wir sehen das vollständige Bild. Drei Arbeiten sind drei Facetten eines Projekts: (1) Steuerung der Wellenfunktion durch elektrisches Feld; (2) neue Methoden zur Manipulation von Quantenzuständen in ultradünnen Materialien; (3) Messung von Quanteneffekten mit Femtosekundenauflösung.

Wer gewinnt und wer verliert

Gewinner

• US-Verteidigungsministerium (Army Research Office): Tania Paskova, ARO-Programmmanagerin, erwähnt direkt Anwendungen für Quanteninformatik, sichere Kommunikation und Sensortechnologien. Sie haben eine experimentelle Plattform zur Steuerung von Quantenzuständen bei Raumtemperatur erhalten. Die ersten ‚Vibronik-Schalter‘ werden in militärischen Systemen auftauchen – für Quantenschlüsselverteilung (QKD) im Feld und Quantengravitationssensoren zur Erkennung unterirdischer Tunnel.

• Nathaniel Gabor (Professor, Direktor von QuVET): Er hat gerade eine neue wissenschaftliche Nische besetzt. Seine Zitationsrate wird in die Höhe schnellen. In 3–5 Jahren: Mitgliedschaft in der National Academy of Sciences und Einladungen in Vorstände von Quanten-Startups mit Optionen im Wert von 2–5 Millionen US-Dollar.

• UC Riverside: Die Universität, lange im Schatten von Berkeley und UCLA, hat sich gerade einen Ruf als weltweit führend in der Vibronik erworben. Nächste Zuschüsse: QuVET könnte im Haushaltsjahr 2026–2027 15–20 Millionen US-Dollar an Bundesmitteln erhalten.

• Tania Paskova (ARO-Programmmanagerin): Sie beaufsichtigt persönlich den Zuschuss und kann der Pentagon-Führung bereits erste Ergebnisse melden. Für eine Karriere im DoD ist dies ein ernstzunehmender Vorteil.

Verlierer

• Labore, die an supraleitenden Qubits arbeiten (Google, IBM): Ihre Systeme erfordern Kühlung auf 0,015 K. Gabor arbeitet bei Raumtemperatur. Der Temperaturunterschied beträgt das 20.000-fache. Wenn ein Vibronik-Schalter dieselben Operationen wie ein supraleitendes Qubit ausführen kann, jedoch ohne Kryotechnik, wird der gesamte Quantenhardware-Markt auf den Kopf gestellt.

• Chinesische Quantenprogramme: China hat kein vergleichbares Vibronik-Programm. Ihr Quantenkommunikationssatellit ist eine Sache, aber die Schaffung eines funktionierenden ‚Schwingungsschalters‘ eine andere. In dieser Nische hinkt China 3–5 Jahre hinterher.

• Startups im Bereich klassischer Quantenpunkte (Cambridge, ETH Zürich): Ihr Ansatz erfordert Kryotechnik und komplexe Lasersysteme. Gabor verwendet ein elektrisches Feld – billiger, einfacher und skalierbarer.

Was die Medien nicht sagen

Einsicht #1: Hinter dieser ganzen Geschichte steht ein Mann – Nathaniel Gabor, und sein Weg von Cornell über MIT nach Riverside

Gabor ist Absolvent von Cornell (PhD 2012), Postdoc am MIT bei Pablo Jarillo-Herrero (einem der Väter der 2D-Materialien). 2016 wechselte er an die UC Riverside und hat seitdem methodisch ein Vibronik-Programm aufgebaut.

Was Pressemitteilungen nicht sagen: Gabor ist ein Experimentalphysiker, der die komplexesten Aufbauten für ultraschnelle Spektroskopie bauen kann – Femtosekundenlaser, die die Bewegung von Wellenfunktionen mit einer Zeitauflösung von 10⁻¹⁵ Sekunden verfolgen können. Es gibt weltweit nur eine Handvoll solcher Aufbauten. Und einer davon steht bei QuVET, gebaut mit Geld der US-Armee.

Einsicht #2: ‚Vibronik-Schalter‘ ist ein Euphemismus für einen Quantentransistor, der bei Raumtemperatur arbeitet

Gabor spricht davon, ‚Quantenübergänge mithilfe von Kristallschwingungen ein- und auszuschalten.‘ Übersetzt in Ingenieurssprache: ein Quantentransistor, bei dem die Steuerelektrode kein elektrisches Feld ist (wie bei MOSFET), sondern eine mechanische Schwingung des Kristallgitters (Phonon).

Warum ist das revolutionär? Heutige Transistoren (selbst die kleinsten 2-nm-Transistoren von TSMC) arbeiten mit Elektronen. Elektronen erhitzen sich, dissipieren Energie, erzeugen Wärme, die die Packungsdichte begrenzt. Phononen sind Atomschwingungen. Sie erhitzen sich nicht im selben Sinne. Ein Vibronik-Schalter könnte theoretisch mit millionstel des Stromverbrauchs eines modernen Transistors arbeiten.

Einsicht #3: Der MURI-Zuschuss ist nicht nur Geld; er ist ‚exklusiver Zugang‘ für die US-Armee

Gemäß den MURI-Bedingungen können ausländische Organisationen (einschließlich chinesischer, russischer, europäischer) keine direkte Finanzierung erhalten. Sie können als Kooperationspartner teilnehmen, jedoch ohne Unterauftragsrechte. Das bedeutet, dass wichtige Patente in den USA verbleiben.

Darüber hinaus beinhaltet MURI eine ‚aktive Anleitung durch Programmbeauftragte‘. Tania Paskova vom ARO hat das Recht, Zwischenberichte anzufordern, die Forschungsrichtung anzupassen und, was noch wichtiger ist, zu bestimmen, welche Ergebnisse veröffentlicht und welche für militärische Anwendungen zurückgehalten werden. Die zivile Welt wird nur das sehen, was das Pentagon für veröffentlichungssicher hält.

Prognose: Nächste 30 Tage und 90 Tage

Nächste 30 Tage

• Juni 2026: Veröffentlichung erweiterter Daten zur Femtosekunden-Dynamik von Wellenfunktionen. Das Team wird zeigen, wie schnell der Zustand zwischen den Schichten umgeschaltet werden kann. Wenn die Schaltzeit weniger als 1 Pikosekunde (10⁻¹² s) beträgt, würde dies bedeuten, dass der Vibronik-Schalter mit Frequenzen von bis zu 1 THz arbeiten könnte – 100-mal schneller als aktuelle Prozessoren.

• Reaktion des US-Energieministeriums: Nach der Armee wird zivile Finanzierung folgen. Das DOE wird 5–10 Millionen US-Dollar für angewandte Forschung im Bereich Solarenergie über das Solar Energy Technologies Office bereitstellen. Gabor wird innerhalb eines Monats einen Antrag einreichen.

• Zweite Runde militärischer Aufträge: Das ARO wird eine zweite MURI-Runde auf der Grundlage der QuVET-Ergebnisse ankündigen. Diesmal könnte das Budget 10–12 Millionen US-Dollar über 3 Jahre betragen, mit Schwerpunkt auf angewandten Sensoren.

Nächste 90 Tage

• August–September 2026: Kommerzialisierung durch ein Startup. Die UC Riverside hat ein eigenes Technologietransferbüro. Sie werden wahrscheinlich an ein neues Startup lizenzieren, das von Gabor gegründet wird. Seed-Runde: 5–10 Millionen US-Dollar von Deep-Tech-Fonds (Potential Energy, Breakthrough Energy Ventures, Lowercarbon Capital). Startup-Bewertung: 20–30 Millionen US-Dollar.

• Patentrennen: Gabor und sein Team werden mindestens 3–4 Patente anmelden zu: (1) ‚Quanten-Vibronik-Schalter‘, (2) ‚Verfahren zur Steuerung der Wellenfunktion mit elektrischem Feld in Doppelschichtmaterialien‘, (3) ‚Photovoltaikvorrichtung mit Quanteneffizienz über dem Shockley-Queisser-Limit‘.

• Reaktion aus China und Europa: Die ETH Zürich (Gruppe Yiwen Chu) arbeitet bereits an ähnlichen Konzepten, konzentriert sich jedoch auf kryogene Systeme, nicht auf Raumtemperatur. Chinesische Institute (Tsinghua, CAS) werden ihre Ergebnisse zur Wellenfunktionssteuerung in WSe₂ innerhalb von 6–9 Monaten veröffentlichen. Aber mit QuVETs Vorsprung bei Patenten und militärischer Finanzierung wird China aufholen müssen.

Was Sie tun sollten, wenn Sie ein Investor sind

• Risikokapitalfonds: Nehmen Sie jetzt den Dialog mit UC Riverside Innovation auf. Das Zeitfenster beträgt 3–4 Monate. Wenn Sie die Seed-Runde verpassen, zahlen Sie in 18 Monaten in der Serie A das 5- bis 10-fache.

• Großkonzerne (Solarenergie, Halbleiter): First Solar, SunPower, TSMC – Ihre F&E-Abteilung sollte bereits eine Roadmap für die Integration von Vibronik-Technologien haben. Gabors Technologie könnte Ihre aktuellen Siliziumprodukte in 5–7 Jahren obsolet machen. Lizenzieren Sie jetzt, solange die Gebühren niedrig sind.

• Private Anleger (öffentlicher Markt): Es gibt keine direkten Instrumente (UC Riverside ist nicht börsennotiert). Aber beobachten Sie Aktien von 2D-Materialherstellern – Wolframdisulfid und Molybdändisulfid. American Elements (privat), 2D Semiconductors (privat). Wenn sie eine Kapazitätserweiterung ankündigen, ist das ein Signal.

• Vermeiden: Investitionen in klassische Solar-Startups ohne Differenzierung. Wenn sie keinen Quantenansatz für das Exzitonenmanagement haben, werden sie gegen die QuVET-Technologie verlieren.

Zusammenfassung in einem Absatz: Was Nathaniel Gabor an der UC Riverside tut, ist nicht ‚nur ein weiteres Quantenlabor‘. Es ist der Aufbau eines neues Rechnerparadigmas, bei dem ein Informationsbit eine atomare Schwingung ist, nicht die Bewegung eines Elektrons. Und der Kunde für dieses Projekt sind nicht Umweltschützer oder Technologiegiganten. Es ist die US-Armee, die Quantensensoren und sichere Kommunikation ohne Kryotechnik benötigt. Die Tatsache, dass der MURI-Zuschuss in Höhe von 7,5 Millionen US-Dollar vor der Veröffentlichung vergeben wurde und dass Tania Paskova vom ARO bereits die Ergebnisse kommentiert, sagt alles: Die Wette wurde platziert, und zwar auf Schwingungen. Die Zivilisation wird die Früchte in einem Jahrzehnt sehen. Das Pentagon – in drei Jahren.

— Editorial Team