Hannoverin fyysikko saa miljoonia rahoitusta kvanttitutkimukseen!

Hannoverin fyysikko saa miljoonia rahoitusta kvanttitutkimukseen!

Tohtori Henrik Wilming, Hannoverin Leibnizin yliopiston teoreettisen fysiikan instituutin tutkijatohtori, on saanut arvostetun ERC Starting Grant -avustuksen Euroopan unionilta. Tämä apuraha antaa hänelle mahdollisuuden rakentaa oma tutkimusryhmä viiden vuoden aikana ja työskennellä intensiivisesti kvanttimekaanisen kietoutun aiheen parissa, joka on keskeinen kvanttimekaniikan elementti. Hänen projektinsa nimi on "Large-Scale Structure of Entanglement".

Tutkimustyössään tohtori Wilming tutkia kvanttimekaniikkaan liittyviä avoimia kysymyksiä 100 vuotta alan löytämisen jälkeen. Hänen työnsä pyrkii yhdistämään perustutkimusta käytännön sovelluksiin esimerkiksi kvanttitietokoneissa ja kvanttisimulaattoreissa. Rahoitus sisältää enintään 1,5 miljoonaa euroa ja se tukee ensisijaisesti nuoria tutkijoita, jotka suunnittelevat poikkeuksellisia tutkimusprojekteja.

Tutkimus kvanttisidoutumisesta

Kietoutuminen on ilmiö, joka kuvaa kvanttiobjektien välistä vahvaa korrelaatiota, joka selittyy kvanttiteorian laeilla. Niiden merkitystä tulevaisuuden teknologioille, erityisesti kvanttilaskentaan ja kvanttisalaukseen, ei voi yliarvioida. Tohtori Wilmingin aiemmat tutkimukset ovat jo paljastaneet uusia takertumisen muotoja järjestelmissä, joissa on monia hiukkasia, mikä tekee näistä lähestymistavoista erityisen kiehtovia.

Osana projektiaan hän tutkii kollektiivisten takertumisominaisuuksia ja yhdistää kvanttiinformaatioteorian menetelmiä kondensoidun aineen fysiikan ja matemaattisten tekniikoiden kanssa. Suunniteltu tutkimus lupaa antaa merkittäviä oivalluksia monimutkaisten kvanttijärjestelmien ymmärtämiseen, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä nykyaikaisissa kvanttiteknologian sovelluksissa.

EU:n tuki

Samoin Hampurin yliopiston Laserfysiikan instituutissa 1.8.2020 lähtien työskennellyt tohtori Guillaume Salomon sai ERC Starting Grant -apurahaa, myös noin 1,5 miljoonan euron rahoituksella. Hänen tutkimuksensa keskittyy kvanttimonikehofysiikan perusnäkökohtiin ja tutkii, kuinka nämä näkökohdat voivat edistää tulevaisuuden kvanttiteknologioiden kehitystä. Hän aikoo kehittää alustan kvantisimulaatioon ja kvanttilaskentaan, joka muuntaa ultrakylmät atomit erittäin kiihottuneiksi Rydberg-tiloihin.

Rydberg-atomit ovat erittäin herkkiä sähkö- ja magneettikentille ja voivat mahdollistaa aineen eri vaiheiden testaamisen. Salomonin projekti on nimeltään "FLATBANDS, Exploring strong correlations in flat bands", ja se täydentää Hampurin yliopiston Cluster of Excellence CUI: Advanced Imaging of Matter -hankkeen tavoitteita.

Molemmissa hankkeissa korostetaan ERC Starting Grants -apurahojen tavoitetta tukea nuoria huippututkijia perustutkimuksessa. Hakemukset arvioidaan huippuosaamisen perusteella, ja tutkijoiden on osoitettava erinomaista akateemista näyttöä, jotta he voivat saada tällaista rahoitusta.

ERC-apurahat on suunnattu uransa alkuvaiheessa oleville tutkijoille, joilla on 2–7 vuoden kokemus tohtorintutkinnon jälkeen. Hakemuksia voi jättää millä tahansa tutkimusalalla ja alhaalta ylös -periaatteella. Projekteihinsa voidaan palkata tutkijoita eri maista tiimin jäseniksi.

Tohtori Salomon suoritti tohtorintutkinnon Pariisin Saclayn yliopiston Institut d'Optiquesta ja suoritti tohtorintutkintoa Max Planckin kvanttioptiikan instituutissa Münchenissä. Hänen asiantuntemuksensa erittäin korreloituneiden fermionisten kvanttijärjestelmien kokeellisessa tutkimuksessa on ratkaisevan tärkeää kvanttitutkimuksen haasteiden hallitsemiseksi. Euroopan tutkimusneuvoston tuki osana Horisontti 2020 -tutkimus- ja innovaatioohjelmaa on valtavan arvokas.

Nämä kaksi erinomaista projektia ovat esimerkkejä kansainvälisestä huippuosaamisesta fysiikan tutkimuksessa ja vahvistavat ERC-apurahojen tärkeää roolia innovatiivisten tieteellisten lähestymistapojen tukemisessa kvanttimekaniikan alalla.