Twee ERC Starting Grants voor onderzoekers TNW
Attila Geresdi (QuTech) en Sonia Conesa-Boj (Quantum Nanoscience) krijgen van de Europese Onderzoeksraad een ERC Starting Grant. Deze beurzen (1,5 miljoen euro voor een programma van vijf jaar) zijn bedoeld om wetenschappers te ondersteunen die nog aan het begin van hun carrière staan maar onder begeleiding al uitstekend werk hebben geleverd.
Lees verder voor een meer diepgaande uitleg over de twee ERC-voorstellen.
Afstembare elektronica op basis van randstructuren in 1D-gelaagde materialen – Sonia Conesa-Boj
Er is de laatste tijd veel aandacht voor gelaagde materialen binnen vakgebieden variërend van energieopslag tot (opto-)elektronische apparaten. Voor dit project zal Conesa-Boj onderzoek doen naar de manier waarop de unieke eigenschappen van gelaagde materialen – die geheel functioneel zijn tot op het niveau van een laag van één atoom dik – verder kunnen worden vergroot en verrijkt door gebruik te maken van de eendimensionale (1D) geometrie. Metallische randtoestanden, ferromagnetisch gedrag en niet-onderdrukte mobiliteiten zijn enkele van de interessante nieuwe eigenschappen die voor deze 1D-configuratie zijn voorspeld. Deze zijn het gevolg van het feit dat op de 1D-nanoschaallimiet de randen van gelaagde materialen dominant worden, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan om aan de rand geïnduceerde elektrische eigenschappen af te stemmen, met bijvoorbeeld verbeterde mobiliteit van ladingsdragers als gevolg. Maar voordat de fascinerende mogelijkheden van 1-dimensionale op gelaagde materialen gebaseerde elektronische apparatuur volledig kunnen worden benut, moeten we eerst veel beter in staat zijn om de aan de rand geïnduceerde eigenschappen daarvan te karakteriseren en te beheersen tot op atoomschaal.
Het voornaamste doel van dit project is gedetailleerd inzicht in, en beheersing van, de unieke relatie tussen structurele en elektrische aan de rand geïnduceerde eigenschappen van 1D gelaagde materialen. Dat wordt mogelijk door de grenzen van state-of-the-art elektronenmicroscopie op te zoeken, waardoor voorheen ongekende ruimtelijke en spectrale resolutie tegelijk mogelijk worden. Naast de optimalisering van elektronenmicroscopie voor onderzoek naar 1D gelaagde materialen zal Conesa-Boj onderzoek doen naar de transitie van halfgeleider naar metaal en ferromagnetische transitie door beheersbare randstructuren te realiseren. Dit project zal resultaten opleveren die bruikbaar zijn voor nieuwe kwantumtechnologieën voor de ontwikkeling van afstembare elektronica die weinig energie verbruiken, efficiënte signaalverwerking en kwantumcomputers.
Gesimuleerde ‘Majorana states’ – Attila Geresdi
Schaalbare quantumtechnologieën bieden mogelijkheden om wetenschappelijke en technologische doelen te bereiken die anders niet haalbaar zouden zijn, zoals 100% beveiligde communicatie, de ontwikkeling van moleculen op maat en de exponentiële versnelling van algoritmes voor machinaal leren. Quantumtoestanden zijn echter inherent fragiel en verliezen snel hun coherentie als gevolg van interactie met de omgeving.
Geresdi zal samen met zijn team onderzoek doen op basis van het concept van topologische bescherming. Bepaalde unieke elektronische ‘states’, zogenaamde gebonden ‘Majorana states’, zijn beschermd tegen omgevingen vol ruis en kunnen daardoor worden gebruikt als robuuste bouwstenen voor quantumcomputers.
Hoe zijn deze ‘Majorana states’ te bereiken? Geresdi stelt voor om een goed begrepen en flexibel platform te gebruiken: een lineaire array aan quantumdots. In dit systeem kan het quantumgedrag van de elektronen in de dots worden afgebeeld op een eendimensionale topologische supergeleider, met een ‘Majorana state’ aan beide uiteinden van de keten. Dankzij dit concept van analoge quantumsimulatie wordt onderzoek naar, en beheersing van, complexe quantumsystemen mogelijk, zelfs wanneer deze met klassieke computersimulaties niet kunnen worden nagebootst.
Klik hier voor de lijst met daarop alle geselecteerde onderzoekers.
