Jill Atsuko Miwa

Projekttitel

Udvikling af kvantematerialer til næste generations teknologier

Hvad handler dit projekt om?

Materialers egenskaber udgør fundamentet for nutidens teknologi indenfor energi, beregninger, kommunikation, sikkerhedssystemer og datalagring. Inden for disse områder er de fundamentale grænser ved at være nået, og de seneste teknologiske fremskridt har været stærkt begrænset til trods for, at der til stadighed udvikles nye drastiske ideer. Vi mangler stadig materialerne til at realisere de teoretiske koncepter. Som et ambitiøst initiativ med det formål radikalt at ændre teknologierne, som påvirker vores hverdag, har vi sat os som mål at udvikle og konstruere materialer, som udviser kvanteegenskaber. Formålet er ikke alene at forbedre komponenternes design og fremstilling, men også at opdage ny, skelsættende fysik til udvikling af komponenter som fungerer på en helt ny måde.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Under mine studier blev jeg introduceret til scanning tunneling mikroskopi – et mikroskop der gør det muligt at opnå atomar opløsning. Jeg var konstant forbløffet over, at jeg kunne se de individuelle atomer, som materialerne er dannet af. Da mine forskningsinteresser blev sporet ind på fabrikering af atomare komponenter, benyttede jeg det samme mikroskop, ikke kun til at se materialet i atomar opløsning, men også til at manipulere materialet i en ”et atom ad gangen” tilgang for derved at danne en komponent arkitektur. Efterfølgende gik det op for mig, at jeg har de nødvendige værktøjer til at udvikle, konstruere og studere nye materialer med interessante, nye, fysiske egenskaber - hvilket er, hvad jeg finder mest spændende.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Transistorer anses generelt for at være det 20. århundredes vigtigste opfindelse og har tilført verden enorme muligheder. I de seneste årtier har vi formået at reducere størrelsen af transistorerne betydeligt, helt ned til størrelsen af et enkelt atom. Nu, hvor vi har nået den ultimative grænse, er spørgsmålet; hvordan kommer vi videre? For fortsat at opnå fremskridt er vi nødt til at konstruere nye materialer med kvanteegenskaber til udvikling af komponenter, der fungerer på en helt ny måde. Udfordringen består i at opbygge en fundamental forståelse af disse kvante-egenskaber, da vi kun derigennem er i stand til at udvikle fremtidige teknologier. Et eksempel ville være udviklingen af kvantecomputeren.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Opdagelsen af materialer med helt nye egenskaber og muligheden for at skræddersy og kontrollere disse udgør nøglen til udviklingen af fremtidige teknologier. Sådanne opdagelser er en fascinerende del af fysikken, der kan påvirke både den menneskelige udvikling og kultur ved at transformere den nuværende computerteknologi, samt skabe nye industrier.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Sapere Aude- bevillingen vil for alvor sætte gang i min karriere. Den vil udgøre et solidt fundament, hvorfra jeg kan etablere min egen gruppe, laboratorium og forskning. Det har længe været min drøm at opbygge mit eget laboratorium, hvor jeg kan forfølge og udforske den del af fysikken, jeg finder mest interessant. Bevillingen vil også bidrage til at styrke mit netværk, nationalt og internationalt.