Je leest:

Spinozapremie Leo Kouwenhoven

Spinozapremie Leo Kouwenhoven

Hoogleraar Leo Kouwenhoven van de TU Delft heeft een van de vier Spinozapremies in de wacht gesleept. De prijzen ter waarde van 1,5 miljoen euro worden jaarlijks uitgereikt aan Nederlandse toponderzoekers. Kouwenhoven werkt aan spin-qubits, veelbelovende onderdelen van toekomstige supercomputers. Volgens prijzenverdeler NWO is de natuurkundige ‘een wereldleider’ en ‘een groot inspirator’.

De Spinozaprijs, of ‘Nederlandse nobelprijs’ voor Leo Kouwenhoven is erkenning voor zijn doorbraken in de natuurkunde van de bizarre kwantumwereld. Hij krijgt de prijs op 28 november uitgereikt. Kouwenhoven werkt met zijn onderzoeksgroep aan kwantumcomputers. Die moeten ooit het afwijkende gedrag van de allerkleinste deeltjes gebruiken om ordes van grootte sneller te rekenen dan een conventionele computer.

Voorlopig is het nog een hele uitdaging om zelfs maar de kleinste onderdelen van een kwantumcomputer ( qubits) aan de praat te krijgen. Zelf werkt Kouwenhoven met gevangen elektronen, de dragers van elektricische stroom. Elektronen tollen om hun as en in de draairichting probeert de Delftse groep informatie op te slaan.

Spinozaprijswinnaar prof. dr. Leo Kouwenhoven, hoogleraar kwantumtransport aan de TU Delft. bron: NWO / Arie Wapenaar.

Volgens het juryrapport bij de Spinozapremie is Kouwenhoven ‘verantwoordelijk voor een aantal grote doorbraken in zijn vakgebied’. Hij drukt al sinds zijn promotie aan de TU Delft zijn stempel op het onderzoek aan piepkleine (nano)elektronica. Na een verblijf aan de Amerikaanse universiteit van Berkeley sloeg de onderzoeker een hoogleraarspositie aan Harvard af voor een leerstoel in Delft. Sinds 2001 is hij daarnaast als onderzoeker aan Harvard verbonden.

Kouwenhoven heeft aan de TU Delft een breed team van experts in de nanotechnologie en kwantumwetenschap verzameld. De onderzoekers werken aan quantum dots, kleine vallen waarin natuurkundigen een paar of zelfs maar één elektron kunnen vangen. Die elektronen draaien om hun as en in de draairichting proberen de Delftenaren informatie op te slaan. Kouwenhoven liet met zijn vakgenoot Seigo Tarucha zien dat de gevangen elektronen in een quantum dot dezelfde soort energieverdeling aannemen als in een echt atoom. Sindsdien worden ze ook wel “kunstmatige atomen” genoemd. Natuurkundigen kunnen er elektronen in opsluiten, maar hebben quantum dots ook zover gekregen dat ze op commando lichtpulsjes uitzenden.

Een Delftse spin qubit kan één enkel elektron vangen in een tang van elektrische velden en het gebruiken als qubit. Het werkzame deel is nanometers (miljardste meters) groot en is gemonteerd in het hart van deze chip. De chip is zo groot als het laatste kootje van je duim en wordt in een metershoog metalen vat vol extreem koud vloeibaar helium tot vlak boven het absolute nulpunt gekoeld. Bij zulke temperaturen staan atomen nagenoeg stil en verstoren hun trillingen de gevoelige apparatuur niet. Qubit: Quantum Transport Group, TU Delft. Foto: Gieljan de Vries. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Naast de quantum dots onderzoekt Kouwenhovens groep nog meer verschijnselen met qubit-potentie. Het is namelijk nog helemaal niet duidelijk welke techniek uiteindelijk het beste is op te schalen tot een volwaardige kwantumcomputer. Tot die tijd is het proberen en experimenteren geblazen. Dat doet de Delftenaar niet onverdienstelijk. Wereldwijd draaien Kouwenhoven en zijn team mee in de top van het veld. Van zijn 180 wetenschappelijke publicaties verschenen er 17 in topbladen Science en Nature, waarvan 7 op de cover. Met anderhalf miljoen euro aan subsidie kan Kouwenhoven nóg meer toponderzoek doen aan de computers van de toekomst.

Meer over qubits en kwantumcomputers

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
© Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 juni 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE