Nyheter

EU beviljar en miljard euro till forskning inom kvantfysik och -teknik – Aalto-universitetet deltar i tre projekt

Aalto University Quantum Bit Silicon Chip. Image: Jan Goetz.

Aalto-universitetet har en lång historia av grundläggande forskning inom lågtemperaturkvantfenomen, -utrustning och teknisk utveckling av desamma. Flertalet forskningsgrupper från Finlands akademis spetsforskningsenhet för kvantteknologi (QTF), som koordineras av Aalto-universitetet, är engagerade i projekt inom EU:s nya flaggskepp. QTF:s forskningsprogram för att kontrollera kvantfenomen vid fasta tillstånd och för att utveckla ny teknik är världsunikt.

Ett av flaggskeppets underprojekt, Quantum Microwave Communication and Sensing (QMiCS), kommer att utforska det mikrovågsljus som avsöndras från supraledande kretsar som har kylts ned till den absoluta nollpunkten. I detta tillstånd uppvisar mikrovågorna fascinerande kvantfenomen såsom intrassling och kvantteleportering. Trots att mikrovågor redan används brett i vardagselektronik och trådlöskommunikation så har potentialen i deras egenskaper på kvantnivå ännu inte nyttjats för kommersiell teknik.

QMiCS-gruppen kommer att designa en nätverkskabel som tar mikrovågornas kvantegenskaper i bruk: att möjliggöra överföring av data i ett lokalt kvantdatornätverk.

Vi strävar efter att observera grundläggande fenomen inom kvantkommunikation, såsom teleportering av kvanttillstånd med mikrovågsfotoner

Mikko Möttönen

“Vi strävar efter att observera grundläggande fenomen inom kvantkommunikation, såsom teleportering av kvanttillstånd med mikrovågsfotoner. Inom det ramverket kommer vi implementera det första kvantnätverket i ett lokalområde. Den här tekniken kan utvecklas vidare till kvantradar eller kvantinternet”, säger doktor Mikko Möttönen, huvudforskare i QMiCS-projektet vid Aalto-universitetet.

Ultrakänsliga sensorer kommer att utvecklas inom flaggskeppets underprojekt Miniature Atomic Vapor-Cells Quantum Devices for Sensing and Metrology Applications (macQsimal). Projektgruppen kommer att tillverka sensorer som utklassar den nuvarande tekniken gällande känslighet och noggrannhet vid mätningar av magnetfält, tid, rotering och elektromagnetisk strålning.

På Aalto-universitetet kommer professor Lauri Parkkonen och hans grupp att utföra forskningen. De kommer att designa och tillämpa sensorer för magnetiska fält, för att utföra magnetoencefalografi (MEG), som fångar de små magnetiska fält som skapas vid hjärnaktivitet. Gruppen kommer att konstruera en samling av MEG-sensorer som kan anpassa sig efter formen och storleken på subjektets huvud, till skillnad från den nuvarande MEG-utrustningen som använder sig av sensorer baserade på supraledning. Med hjälp av de nya sensorerna kommer precisionen för att detektera, och differentiera mellan, olika hjärnområden tas till en ny nivå – och gagna både vidare grundläggande forskning och kliniska tillämpningar, som att kunna precisera var de epileptiska centrumen är innan epileptiska operationer genomförs.

Magneettikenttäantureita aivosignaalien mittaamiseen magnetoenkefalografialla eli MEG:llä.

”Nuvarande MEG-utrustning som använder supraledande sensorer är dyr och klumpig eftersom sensorerna kräver extremt låga temperaturer för att fungera. Sensorerna som vi utvecklar är små, fungerar i rumstemperatur och kan placeras direkt på hårbotten. Den spatiala upplösningen som vi kan uppnå med dessa sensorer ligger antagligen ganska nära invasiva mätningar. Det betyder att vår teknik skulle kunna bespara epileptiska patienter behovet av inopererade elektroder innan den faktiska operationen”, säger Lauri Parkkonen.

Det tredje projektet med anknytning till Aalto-universitetet, Scalable Two-Dimensional Quantum Integrated Photonics (S2QUIP), kommer att utveckla kvantfotonhybridmikrosystem för bredare användning i vardagen, till exempel inom telekommunikation. Projektet strävar efter att göra kvantljuskällor mer effektiva, skalbara och uppvisa hög funktionalitet.

”De framtida möjligheterna för den här tekniken är långtgående: de kan användas, inte bara inom kommunikation, utan också inom kvantsimulering, -mätteknik och -avläsning”, säger professor Zhipei Sun, Aalto-universitetets huvudforskare i projektet.

De framtida möjligheterna för den här tekniken är långtgående

Zhipei Sun

QMiCS och S2QUIP är båda knutna till den nationella spetsforskningsenheten för kvantteknologi QTF. Två VTT-team deltar också i flaggskeppsprojektet genom QTF, som använder sig av den nationella forskningsinfrastrukturen OtaNano.

QMiCS koordineras av Walther-Meißner-institutet vid Bavarian Academy of Sciences and Humanities, macQsimal av Centre Suisse d'électronique et de microtechnique och S2QUIP av Kungliga tekniska högskolan.

https://qt.eu

Europeiska kommisionens pressmeddelande

Mer information:

Mikko Möttönen, äldre forskare

Aalto-universitetet, institutionen för teknisk fysik
[email protected]
tel. +358 50 594 0950

Lauri Parkkonen, professor
Aalto-universitetet, institutionen för neurovetenskap och medicinteknik
[email protected]
tel. +358 40 5089 712

Zhipei Sun, professor
Aalto-universitetet, institutionen för elektronik och nanoteknik
[email protected]
tel. +358 50 430 2820

  • Publicerat:
  • Uppdaterad:
Dela
URL kopierat

Läs fler nyheter

Kuvassa näkyy Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulu talvella dronella kuvattuna. Kuvan otti Roope Kiviranta Aalto-yliopistosta.
Pressmeddelanden Publicerat:

Vid Aalto-universitetet inrättas en unik professur i ägarskap

Professuren som inrättas med gåvomedel främjar akademisk forskning och undervisning på hög nivå och förstärker finländsk ägarskapskompetens och ägarskapskultur.
putretti-lannoite
Pressmeddelanden, Vetenskap & konst Publicerat:

Forskarna utvecklade precisionsgödsel för skogen av aska och kompost

Gödselmedlet som döpts till Putretti innehåller kväve som frigörs långsamt, fosfor, kalium samt kol, vilka främjar trädens tillväxt. Dess tillverkning förbrukar klart mindre energi än konstgödsel och minskar också behovet av brytning.
Aikalava
Pressmeddelanden Publicerat:

Trästäder kan ta upp nästan hälften av cementindustrins koldioxidutsläpp

Finländska forskare utredde hur mycket kol nya träbyggnader i Europa kunde lagra under de kommande 20 åren.
Aalto-yliopiston alumni Ulla Heikkilä on ohjannut ja käsikirjoittanut lyhytelokuvan Let her speak. Se on osa Yksittäistapaus-elokuvasarjaa, joka tuo esiin naisiin kohdistuvaa näkymätöntä vallankäyttöä niin yksityiselämässä kuin yhteiskunnassa. Kuvassa näyttelijä Iida-MariaHeinonen. Kuva: JohannaOnnismaa/TuffiFilms2019
Pressmeddelanden Publicerat:

Nya utredningar bekräftar: kvinnor fortfarande i underläge inom den finländska film- och tv-branschen

Brist på nätverk försvårar sysselsättningen för kvinnor. Kvinnor bemöts också ofta av könsrelaterade negativa attityder under finansieringsförhandlingarna och utvecklingsarbetet för filmprojekt.