33 miljoner i jakten på kvantbitar i rumstemperatur

Igor Abrikosov, professor i teoretisk fysik vid LiU får drygt 33 miljoner kronor under fem år från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse för att tillsammans med kollegor visa hur man kan ta fram kvantmekanikens minsta beståndsdelar, så kallade q-bits, i rumstemperatur.

Professorerna Igor Abrikosov och Tien Son Nguyen i ett av LiU:s materiallaboratorier. Professors Igor Abrikosov and Tien Son Nguyen Charlotte Perhammar

Halvledarkomponenter som utnyttjar kvantmekaniska effekter finns redan i dag - dioder, transistorer och lasrar som de senaste åren blivit en viktig del av modern kommunikationsteknik. Men hittills har den minsta enheten för kvantinformation, q-biten, bara varit möjlig att skapa vid mycket låga temperaturer, till exempel i supraledande material.

– Vi behöver pålitliga fasta material som fungerar som kvantbitar, q-bits, om vi ska kunna arbeta i rumstemperatur. Vi vet att det finns fasta material, exempelvis diamant, där kvantmekaniska spinn i defekter i materialet har just de egenskaper som passar för en q-bit, säger Igor Abrikosov.

Med hjälp av superdatorkraft har han och hans grupp också gjort beräkningar och simuleringar som visar att kvantmekaniska spinn i defekter i andra fasta material kan ha liknande egenskaper.
Professor Igor AbrikosovIgor Abrikosov Foto Charlotte Perhammar
– Vi ska nu studera ämnen med stora bandgap, såväl kiselkarbid som nitrider, exempelvis aluminiumnitrid och galliumnitrid, och har goda förhoppningar att hitta nya kandidater, säger han.

Från teori till tillämpning

Igor Abrikosov står för de teoretiska beräkningarna medan LiU-forskarna docent Vanya Darakchieva, professor Tien Son Nguyen och gästprofessor Mathias Schubert står för de experimentella delarna. Professor Mohamed Bourennane vid Stockholms universitet har expertis i att ta fram elektroniska komponenter.

– Vi är både stolta och glada över att ha tilldelats medel till vårt projekt där styrkan ligger
att vi går hela vägen, från de teoretiska beräkningarna i superdatorer, till att verifiera resultaten genom experiment, fram till konkreta komponenter som exempelvis en PIN-diod, säger Igor Abrikosov.

Förhoppningen är att forskningen ska kunna lägga grunden för en ny teknisk revolution med exempelvis nya typer av sensorer för medicinskt bruk och en säker kvantkommunikation.

60 miljoner till LiU-forskning

Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse har i den här omgången beviljat totalt 640 miljoner kronor till 22 forskningsprojekt inom medicin, naturvetenskap och teknik som bedöms ha möjlighet att leda till framtida vetenskapliga genombrott. LiU-forskare får som huvudsökande lite drygt 60 miljoner kronor totalt, förutom till Igor Abrikososv går också dryga 27 miljoner till professor Magnus Berggren och en grupp forskare kring honom för att ta fram ett nytt bränsle ut vatten.

Pressmeddelande från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse

Kontakt
Visa/dölj innehåll

Fler forskningsnyheter
Visa/dölj innehåll

Senaste nytt från LiU
Visa/dölj innehåll