El siglo de la investigación cuántica en Austria
Por Alois Pumhösel
Una mirada al interior de un ordenador cuántico.
Foto: Universidad de Innsbruck, C. Lackner
En comparación con su tamaño, el país situado en el corazón de Europa ha realizado una contribución desproporcionadamente grande al desarrollo de la ciencia cuántica. Un asombroso número de premios Nobel en este campo también proceden de Austria.
Hay una curiosa tumba en el cementerio del pequeño pueblo de Alpbach, en lo profundo de las montañas tirolesas. La cruz que hay sobre ella lleva una placa en la que aparece una fórmula matemática en letras doradas. Procede del científico que fue enterrado aquí en 1961: Erwin Schrödinger. La inscripción muestra su logro más importante: una ecuación que describe la naturaleza ondulatoria de los electrones. Es un fundamento esencial de la mecánica cuántica moderna y la base para comprender fenómenos como la superposición de estados o el entrelazamiento de partículas.
La tumba de Erwin Schrödinger en Alpbach, Tirol.
Foto: Wikimedia Commons, Karl Gruber, MikeRun
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Schrödinger estableció su ecuación más importante en Zúrich en 1926. Allí había sido nombrado titular de la cátedra de Física Teórica, que Albert Einstein ya había ocupado unos años antes. Einstein utilizó la gravedad y el continuo espacio-tiempo para explicar las grandes estructuras del universo. Cuando sus teorías se aplicaron a las microestructuras de la materia, surgieron contradicciones que exigieron nuevas teorías, una de las cuales aportó Schrödinger con su ecuación. Esto no sólo le convirtió en el cofundador de una nueva visión física del mundo que podía considerar las partículas como ondas, sino que también situó a su país natal, Austria, de forma irrevocable en el mapa de la ciencia cuántica - aunque la investigación en el país no se basaría en esto de forma más sistemática hasta décadas más tarde.
En la actualidad, Austria cuenta con un variado ecosistema de investigación formado por instituciones universitarias y no universitarias que trabajan en este campo. Los puntos fuertes particulares residen en la óptica cuántica, en la investigación de los fundamentos del espacio, el tiempo y la gravedad o en los fundamentos teóricos de los ordenadores cuánticos. Desde Schrödinger, que recibió el Premio Nobel de Física en 1933, hasta Ferenc Krausz, ganador del premio en 2023, hay un total de cinco Premios Nobel de origen austriaco que pueden atribuirse a las ciencias cuánticas. A lo largo de un siglo, este país relativamente pequeño ha realizado importantes contribuciones y ha establecido un extraordinario legado científico en el campo de la investigación fundamental de la física. Numerosas empresas de nueva creación y spin-off universitarias se benefician también hoy de este legado.
Radiactividad y radiación cósmica
Incluso antes del avance de Schrödinger, Austria no era ajena a la física moderna. La vienesa Lise Meitner investigó los isótopos radiactivos junto con Otto Hahn en Berlín, lo que más tarde conduciría al descubrimiento de la fisión nuclear. El Instituto de Investigación del Radio de la Academia Imperial de Ciencias se fundó en Viena ya en 1910, cuando la monarquía de los Habsburgo aún estaba en el poder. Gracias a la innovadora investigación experimental y al radio almacenado in situ y suministrado desde Bohemia, se convirtió en el centro de una comunidad científica internacional. Victor Franz Hess también estuvo activo aquí, realizando experimentos con globos de alto vuelo a partir de 1910. Quería investigar los fenómenos eléctricos de la atmósfera, pero en su lugar descubrió la corriente de partículas de alta energía conocida hoy como radiación cósmica. Más tarde, en la década de 1930, Hess daría forma a la investigación sobre la radiación radiactiva en Innsbruck.
En la década de 1920, los fundamentos de la mecánica cuántica se establecieron a un ritmo extraordinariamente rápido. Además de Schrödinger, Werner Heisenberg, Paul Dirac y otros matemáticos y físicos hicieron contribuciones decisivas. Uno de ellos fue el vienés Wolfgang Pauli. En 1925, cuando sólo tenía 25 años, formuló su principio de exclusión, una ley que complementaba las ecuaciones de Schrödinger y que iba a tener un enorme impacto en la mecánica cuántica. Reconoció que los electrones de un átomo no podían ser iguales en sus cuatro variables de estado cuántico-teórico, conocidas como números cuánticos. En su posterior desarrollo y generalización, este principio de Pauli ha dado forma a nuestra comprensión fundamental de la estructura de la materia hasta nuestros días.
Veintinueve figuras destacadas de la Física y la Química se reunieron en la quinta Conferencia Solvaydel 24 al 29 de octubre de 1927. El tema era "Electrones y fotones" y los físicos más notables del mundo se reunieron para discutir la recién formulada teoría cuántica. Entre ellos Albert Einstein, Niels Bohr, Marie Curie, Werner Heisenberg, Max Born, Max Planck, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli y otros.
Foto: Benjamin Couprie, Institut International de Physique de Solvay/ Dominio público
A la sombra del nacionalsocialismo
La toma del poder por los nazis interrumpió la floreciente investigación en física cuántica en Austria y muchas otras partes de Europa. Se produjo una fuga de cerebros sin precedentes, principalmente a EE UU. Schrödinger aún era profesor en la Universidad de Graz, en Austria, a finales de la década de 1930. Tras el "Anschluss", la incorporación de Austria al Reich nacionalsocialista alemán, en 1938 y su posterior despido, se marchó a Irlanda tras una escala en la Universidad de Gante, en Bélgica, donde se convirtió en director del Instituto de Física Teórica del recién creado Instituto de Estudios Avanzados de Dublín (DIAS). Pauli, que tenía antepasados judíos, aceptó un puesto en la Universidad de Princeton en 1940, donde Albert Einstein trabajaba al mismo tiempo. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1945 y regresó a su antiguo lugar de trabajo en el ETH de Zúrich al año siguiente.
Antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial, miles de menores de familias judías fueron rescatados por el Kindertransporte, un programa que evacuaba a niños de países amenazados por los nazis. Uno de estos niños fue Walter Kohn, de Viena. También iba a realizar importantes avances en el campo de la ciencia cuántica. Fue el responsable de la llamada teoría funcional de la densidad, que iba a revolucionar la ciencia de los materiales al abrir nuevas posibilidades de simulación. En sus investigaciones de los años 60, Kohn reconoció que el estado básico mecánico cuántico de una molécula o un sólido puede determinarse claramente por su densidad electrónica. A partir de ahí, se podían derivar muchas otras propiedades y determinar las interacciones electrónicas. Este logro, por el que Kohn fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1998, permitió realizar análisis que no eran factibles utilizando la ecuación de Schrödinger. Kohn trabajó en varias universidades estadounidenses a lo largo de su dilatada carrera, pero también permaneció vinculado a su antigua ciudad natal, Viena, a través de numerosas visitas.
Helmut Rauch en 2013
Foto: Tamas Thaler
En los años 60 también se produjo un nuevo impulso en la investigación cuántica austriaca. La reconstrucción del país estaba en pleno apogeo y el Estado invertía cada vez más en las ciencias. En consonancia con el espíritu de la época, la física nuclear ocupó un lugar destacado. El programa estadounidense Átomos para la Paz también contribuyó a ampliar la investigación nuclear civil en Austria. En 1958 ya se había fundado en Viena el Atominstitut, que más tarde pasó a formar parte de la Universidad Tecnológica de Viena. A partir de los años 70, Helmut Rauch fue allí catedrático de Física Nuclear Experimental, un científico que daría forma a la ciencia cuántica en Austria durante décadas: como investigador, director del instituto y en forma de compromisos de política científica, por ejemplo como presidente del Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF).
Manipulación de las ondas de materia
En sus inicios en el Atominstitut, Rauch desarrolló la interferometría de neutrones, que permitió una investigación más precisa de los fenómenos cuánticos y se convirtió en la base de un gran número de experimentos y aplicaciones. Utilizando un cristal de silicio, Rauch y sus colegas consiguieron por primera vez dividir, manipular y recombinar ondas de materia a gran distancia. Esto proporcionó la prueba experimental de que -como predice la mecánica cuántica- las partículas con masa también pueden comportarse como ondas. A Rauch se le denegó el Premio Nobel. En Viena, sin embargo, estableció su propia tradición de investigación con su óptica cuántica, que trabaja con ondas de materia. Desempeñaría un papel importante en el éxito de la física cuántica austriaca en las décadas siguientes.
Ya en 1971, un científico que iba a simbolizar el ascenso de Austria como "nación cuántica" como ninguna otra se doctoró con Rauch: Anton Zeilinger. Mientras seguía trabajando con Rauch en los fundamentos de la interferometría de neutrones, Zeilinger también se interesó por un fenómeno cuántico especial: el entrelazamiento, en el que las partículas siempre mostraban el mismo resultado de medición (o, según el tipo de entrelazamiento, complementario) gracias a sus conexiones especiales. Albert Einstein, que trató el tema en una publicación de 1935, no podía creer que esta "espeluznante acción a distancia" pudiera funcionar sin variables ocultas. Zeilinger se basó en las pruebas teóricas y experimentales iniciales de los años 60 y, junto con sus colegas, propuso en 1989 un experimento especialmente eficaz: las mediciones de tres partículas entrelazadas debían confirmar definitivamente la exclusión de las variables ocultas. Diez años más tarde, este experimento denominado GHZ se hizo realidad.
Durante estos diez años, los investigadores desarrollaron las tecnologías necesarias, como un nuevo tipo de fuente para partículas de luz entrelazadas. Resultó que los instrumentos de este tipo también podían utilizarse para otros enfoques de investigación. Permitieron el ahora famoso trabajo de Zeilinger sobre el teletransporte, en el que los estados cuánticos podían transferirse de un lugar a otro mediante el entrelazamiento de partículas. Con el paso de los años, las tecnologías implicadas se hicieron cada vez más sofisticadas y las distancias de transmisión mayores. Al mismo tiempo, comenzaron los experimentos de criptografía cuántica basados en el teletransporte cuántico. La primera imagen que se envió encriptada de forma absolutamente segura mostraba el hallazgo arqueológico más famoso de Austria: la figura de la Venus de Willendorf, de 30.000 años de antigüedad. En la actualidad, se está construyendo una red de satélites para la comunicación global cifrada cuántica. Zeilinger fue galardonado con el Premio Nobel de Física de 2022 por su trabajo pionero en la comunicación cuántica.
Un nuevo tipo de ordenador cuántico
En retrospectiva, un punto crucial en la historia de la investigación cuántica austriaca fue la capital tirolesa de Innsbruck en la década de 1990, no muy lejos de la última morada de Schrödinger en Alpbach. No sólo Zeilinger, como catedrático de Física Experimental, investigó allí las tecnologías GHZ. En 1994, el tirolés Peter Zoller, que había estado trabajando en una teoría sobre las llamadas trampas de iones en EE.UU., también regresó a su país natal. Zoller demostró cómo los iones retenidos en campos eléctricos y manipulados con láseres podían convertirse en un elemento clave para los ordenadores cuánticos. Una de las primeras realizaciones experimentales fue lograda entonces por el físico experimental Rainer Blatt en Innsbruck. Otro gran avance se produjo en 2004, cuando la información cuántica de un átomo pudo transferirse a otro de forma totalmente controlada gracias a este desarrollo. En la actualidad, Blatt trabaja con ordenadores cuánticos experimentales que utilizan decenas de bits cuánticos basados en trampas de iones. Las trampas de iones se han convertido en una de las variantes de realización más importantes de los ordenadores cuánticos y se han convertido en un foco de investigación en Innsbruck con atractivo mundial.
Mientras que la investigación en Innsbruck sentaba las bases de los ordenadores cuánticos, en Viena la atención se centraba, entre otras cosas, en la óptica cuántica. En 2001, el equipo dirigido por el físico húngaro-austriaco Ferenc Krausz en la Universidad Tecnológica de Viena se dedicó a bombardear gas neón con impulsos láser. Los electrones de los átomos del gas iban a ser desviados brevemente de su trayectoria, lo que daría lugar a la creación de cuantos de luz de alta energía. Son de una duración extremadamente corta, del orden de los attosegundos, es decir, una milmillonésima de milmillonésima de segundo. Krausz y sus colegas consiguieron demostrar experimentalmente estos destellos de atto-luz por primera vez. Este avance, por el que Krausz fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 2023, abrió una nueva visión del mundo a escala cuántica e hizo posibles las mediciones físicas en una escala temporal de insondable alta resolución.
Los éxitos de los investigadores cuánticos austriacos a partir de los años noventa también trajeron movimiento a las estructuras de investigación del país. Se fundaron o ampliaron nuevos grupos de trabajo e institutos. Un hito fue la creación del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) en la Academia Austriaca de las Ciencias (ÖAW) en Innsbruck y Viena, cuyo objetivo era proporcionar un marco común para la exitosa investigación en ambas sedes. Zoller y Zeilinger, ambos pioneros del instituto, siguen dirigiendo aquí sus grupos de investigación 20 años después, codo con codo con excelentes físicos de una nueva generación.
Estructura moderna de investigación
Hoy en día, Austria es un país con una densidad asombrosamente alta de científicos cuánticos procedentes de todo el mundo. En la actualidad hay unos 70 grupos de investigación relevantes que trabajan en la Universidad de Innsbruck, la TU Wien, la Universidad de Viena, la Universidad Johannes Kepler de Linz, la Academia Austriaca de Ciencias (ÖAW) y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA) en Klosterneuburg. En 2023, se les dotó de una nueva plataforma con el Cluster de Excelencia Quantum Science Austria (quantA). El clúster, que cuenta con el apoyo del Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF) y de las instituciones participantes, posibilita proyectos de investigación a gran escala que trascienden los límites disciplinarios e institucionales. El objetivo es profundizar en los puntos fuertes nacionales, como la investigación fundamental con trampas de iones, gases cuánticos ultrafríos o partículas ligeras entrelazadas, abrir nuevos campos para el futuro y ampliar la comprensión de cuestiones fundamentales sobre el espacio, el tiempo y la gravedad.
Alpbach, que se convertiría en la última morada de Schrödinger, se ha convertido en un lugar de intercambio internacional a pesar de su escondida ubicación en las montañas. Cada año, el Foro Europeo de Alpbach reúne a personalidades destacadas de la política, la ciencia y la empresa para intercambiar ideas con un público joven. Esto está muy en el espíritu de las ciencias cuánticas, donde las nuevas ideas, las conexiones inesperadas y - como resulta - las tradiciones locales pueden ser el secreto del éxito.
Pionero de la mecánica cuántica
La ecuación de Schrödinger de Erwin Schrödinger creó una base matemática sobre la que aún hoy se construyen la física y la química.
¿Está el gato vivo, está muerto o de alguna extraña manera son ambas cosas? Erwin Schrödinger es quizá más conocido por el gran público no como el fundador de la mecánica cuántica, sino como el creador del término "gato de Schrödinger". Se trata de un experimento mental en el que la vida y la muerte de un gato encerrado en una caja dependen de un proceso mecánico cuántico. El físico quería demostrar las paradojas provocadas por el choque entre la ciencia cuántica y la física clásica. Schrödinger, nacido en Viena en 1887, proporcionó una base matemática para muchos fenómenos del mundo cuántico con la ecuación que lleva su nombre.
Retrato de Erwin Schrödinger en 1933
Foto: Fundación Nobel/ Dominio público
El camino hacia este avance estuvo allanado por sus estudios en la Universidad de Viena y sus puestos de investigación en las universidades de Jena, Stuttgart, Breslau y Zúrich. Sin embargo, Schrödinger no estaba satisfecho con la forma en que su ecuación se integró posteriormente en la sistematización de la investigación cuántica que aún prevalece hoy en día, la llamada interpretación de Copenhague. El hecho de que su función de onda describiera supuestamente una distribución de probabilidad contradecía su forma de entender la física - la imagen del gato en la caja da fe de ello.
El ascenso de los nacionalsocialistas tuvo graves consecuencias para la carrera investigadora de Schrödinger. En 1933, el año en que le concedieron el Premio Nobel de Física, abandonó la Universidad de Berlín, donde trabajaba desde 1927. De vuelta en Austria, también perdió su trabajo tras el Anschluss. Encontró un nuevo hogar en Dublín y adquirió la ciudadanía irlandesa además de la austriaca en 1948. No fue hasta 1956 cuando regresó a la Universidad de Viena, donde fue catedrático de Física Teórica hasta su muerte en 1961. Fue enterrado en el pueblo de montaña de Alpbach, que conocía desde la infancia y que visitó en repetidas ocasiones en el marco del Foro Europeo de Alpbach. Para Austria, Erwin Schrödinger se convirtió en un símbolo de la excelencia científica y de la eficacia de la investigación puntera del país.
El niño prodigio de la física de partículas
Wolfgang Pauli descubrió principios esenciales sobre la estructura de la materia
Wolfgang Pauli llamó la atención desde muy joven por sus brillantes logros. Nacido en Viena en 1900, hijo de una periodista y un médico, ya estudiaba matemáticas superiores y la entonces nueva teoría de la relatividad de Albert Einstein en la escuela secundaria. Se doctoró en física con sólo 21 años, aunque, según las fuentes, le encantaba la vida nocturna y a menudo llegaba tarde a las conferencias de las 11. Su artículo sobre la teoría de la relatividad en la Enciclopedia de Ciencias Matemáticas, que escribió a los 20 años, asombró incluso a colegas consagrados por su conocimiento de la literatura y su capacidad analítica.
Wolfgang Pauli, hacia 1945
Foto: Biblioteca ETH de Zúrich, Archivo de imágenes
Ya en los inicios de su carrera se relacionó con grandes nombres: estudió con Werner Heisenberg, trabajó con Max Born en Gotinga y con Niels Bohr en Copenhague antes de ocupar una cátedra en Hamburgo. Pauli era considerado un perfeccionista, pero también un crítico agudo y punzante. Al mismo tiempo, se autodespreciaba por su propia torpeza. El "efecto Pauli", al que él mismo se refería a menudo, parecía hacer fracasar los experimentos y los equipos de laboratorio.
Sus grandes logros en mecánica cuántica, en particular su principio de exclusión de Pauli, que resolvió importantes problemas teóricos sobre la estructura de los átomos y le valió posteriormente el Premio Nobel de Física, se produjeron durante sus años en Hamburgo. En 1928 fue destinado a la ETH de Zúrich. Allí, con sus matrices de exclusión de Pauli, no sólo proporcionó una explicación matemática al fenómeno del espín de los electrones, sino que también predijo la existencia de los neutrones en trabajos teóricos. Debido a su ascendencia judía, en 1940 viajó a EE.UU. e investigó en Princeton, pero regresó a la ETH de Zúrich en 1946, donde trabajó hasta su muerte en 1958.
Una nueva visión del microcosmos
Walter Kohn consiguió simplificar de forma decisiva los complejos cálculos de la mecánica cuántica
Tres semanas antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial, Walter Kohn consiguió a duras penas salir de Viena, en el último de los Kindertransporte, que ponían a salvo a los niños judíos. La floreciente editorial de postales de su padre fue "arianizada". Sus padres y la mayoría de sus parientes fueron asesinados por los nazis. Walter Kohn, nacido en 1923, llegó primero a Inglaterra, donde fue internado como "extranjero enemigo" y más tarde llevado a Canadá. Tras su liberación en 1942, estudió matemáticas y física en Toronto, pero también pasó un año en el ejército canadiense.
Walter Kohn en la 62ª Reunión de Premios Nobel de Lindau el 3 de julio de 2012
Foto: (Wikipedia/Autor Markus Pössel (Nombre de usuario: Mapos)/ (CC BY-SA 3.0)
Una beca llevó a Kohn a la Universidad de Harvard, donde se doctoró en 1948. Otras etapas de su carrera fueron el Instituto Carnegie de Tecnología de Pittsburgh (Pensilvania) y la Universidad de California, donde se convirtió en director fundador del Instituto de Física Teórica de Santa Bárbara en 1979. En sus inicios, Kohn se concentró en mejorar la capacidad de cálculo de sistemas mecánicos cuánticos complejos. Su trabajo científico se encuentra entre los más citados de todos y ha tenido enormes consecuencias para la química, la ciencia de los materiales y muchas otras disciplinas. Allí donde se calcula o simula el comportamiento de moléculas complejas, los descubrimientos de Kohn se utilizan de un modo u otro.
Kohn se jubiló en 1991 y fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1998. Tenía una relación ambivalente con Austria: guardaba buenos recuerdos de la cosmopolita ciudad de Viena de su infancia. Sin embargo, esta infancia tuvo un final abrupto. En sus últimos años, también recibió muchos honores en Austria: desde la Cruz de Honor de Austria por la Ciencia y el Arte hasta un doctorado honoris causa de la Universidad Tecnológica de Viena. Sin embargo, dado el destino de su familia, Kohn, que poseía la nacionalidad estadounidense desde 1957, también se negó a que se refirieran a él como "Premio Nobel austriaco". Murió en 2016 en Santa Bárbara, su nuevo hogar en EE.UU.
Pionero de la comunicación cuántica
Los experimentos de Anton Zeilinger en teletransporte y criptografía dieron a la investigación cuántica una perspectiva aplicada
"Si está trabajando en algo que le entusiasma, hágalo y no preste atención a lo que digan los demás", dijo una vez Anton Zeilinger. Él mismo también se ha adherido a este principio. Zeilinger, nacido en la Alta Austria en 1945, estudió física y matemáticas en la Universidad de Viena. En las entrevistas, destaca repetidamente a su director de doctorado, Helmut Rauch, que creó un clima de libertad y le permitió perseguir sus propios intereses sin tener en cuenta los beneficios inmediatos.
Anton Zeilinger
Foto: Jacqueline Godany
En la década de 1970, Zeilinger no se limitó a seguir siendo el ayudante de Rauch. Dotado de una beca Fulbright, fue al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en 1977, donde trabajó con el futuro Premio Nobel Clifford G. Shull. Volvió al MIT una y otra vez en la década de 1980, donde también fue profesor asociado de física durante dos años. Durante estas estancias, conoció a Daniel Greenberger y Michael Horne, con quienes más tarde realizó el innovador experimento GHZ. En 1990, fue nombrado profesor de la Universidad de Innsbruck. Allí trabajó en el experimento GHZ y realizó los primeros experimentos sobre teletransporte cuántico.
En 1999 se trasladó a la Universidad de Viena y en 2004 se convirtió en el director fundador del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de Viena (IQOQI) de la Academia Austriaca de las Ciencias (ÖAW). Mientras estuvo allí, siguió investigando los fundamentos tecnológicos de la criptografía cuántica. En 2017, presentó finalmente la primera videollamada cifrada cuánticamente vía satélite. De 2013 a 2022, también desempeñó un papel clave en la configuración de la política de investigación de Austria en su calidad de Presidente de la Academia Austriaca de las Ciencias.
Uno de los grandes logros de Zeilinger es haber dado a la ciencia cuántica una perspectiva de aplicación práctica, lo que también se puso de relieve cuando se le concedió el Premio Nobel de Física en 2022. Se convirtió en uno de los físicos más conocidos del mundo y consideraba que su éxito y el progreso de la investigación cuántica austriaca estaban arraigados en una tradición cuyos orígenes remontaba a la filosofía de la Escuela de Viena de principios del siglo XX. "Existe esta apertura a las cuestiones fundamentales que es exclusiva de Viena", subrayó a este respecto.
Una medida del tiempo para el mundo cuántico
La técnica del attosegundo de Ferenc Krausz ofrece una nueva visión del interior de los átomos
Ferenc Krausz
Foto: Wikimedia, Max-Planck-Institut für Quantenoptik. Usuario: Thorsten Naeser.
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Las leyes de la naturaleza no terminan en las fronteras nacionales, y la investigación sobre ellas tampoco debería terminar ahí: Ferenc Krausz destacó la importancia de la investigación transfronteriza en una entrevista concedida al recibir el Premio Nobel de Física 2023: "No se trata sólo de crear nuevos conocimientos, sino también de conectar a la gente y conocer culturas extranjeras. A su manera, la ciencia contribuye mucho a un mundo en paz". Krausz, que nació en 1962 en Mór (Hungría), que entonces era un país del bloque del Este tras el Telón de Acero, estudió física técnica e ingeniería eléctrica en Budapest antes de ingresar en la Universidad Politécnica de Viena en 1988. En su tesis doctoral, que terminó en 1991, ya abordó el tema que acabaría llevándole a ganar el Premio Nobel de Física en 2023: los láseres de impulsos ultracortos.
Gracias en parte a la infraestructura de financiación en el campo de la investigación fundamental, Krausz pudo entonces ampliar masivamente sus esfuerzos de investigación en Austria. En 1997, él y su equipo ya habían logrado pulsos láser en el rango bajo de los femtosegundos. En 2001, lograron un gran avance en el mundo de los attosegundos, que hace posibles mediciones con resoluciones increíblemente altas. A modo de comparación: en un attosegundo, la luz sólo recorre una millonésima parte de un milímetro.
En 2003, Krausz, que tiene doble nacionalidad húngara y austriaca, se trasladó a Alemania. En el Instituto Max Planck de Garching y en otros institutos, trabaja en el uso de la nueva tecnología para realizar mediciones en el rango subatómico, entre otras cosas. Sin embargo, el campo de aplicación es mucho más amplio y abarca desde la tecnología informática más rápida hasta el diagnóstico médico. El ideal de Krausz de investigación transfronteriza y pacificadora también se puso en práctica tras el ataque de Rusia a Ucrania. En la organización "Science4People", que él mismo fundó, utiliza su red científica mundial para apoyar a los investigadores desplazados de Ucrania.