För nionde gången har Stiftelsen för Strategisk Forskning utsett Framtidens forskningsledare. Totalt inkom 213 ansökningar varav 16 valdes ut, varav alltså två gick till Lunds universitet. Forskarna får ett bidrag på 15 miljoner kronor vardera under en femårsperiod och kommer under programmets gång att delta i en gedigen ledarskapsutbildning.
Programmet Framtidens Forskningsledare 9 är riktat till svenska eller utländska unga forskare med högsta vetenskapliga och pedagogiska kompetens som även uppvisar ledarskapspotential. Forskarna ska ha ambitionen att implementera forskningsresultat i samhället också utanför akademin och ska senare i karriären kunna axla ansvaret för en konstellation som är väsentligt större än den egna forskargruppen.
Anne-Lise Viotti är forskare i atomfysik och får pengarna till projektet Nya ickelinjära optiska plattformar för avancerade material.
Stort grattis! Vad betyder det för dig att bli en av Framtidens forskningsledare?
– Jag är mycket tacksam över att ha blivit utsedd till en av SSF:s Framtidens forskningsledare. Utöver den stora möjligheten att kunna driva mitt eget forskningsprojekt under de kommande fem åren kommer jag också att delta i ett ledarskapsprogram, vilket utgör en ovärderlig chans att bygga upp de färdigheter, det nätverk och den strategiska vision som krävs för att ta på sig bredare roller. Jag ser särskilt fram emot att få kontakt med de andra medlemmarna i gruppen, att stödja varandras utveckling som ledare och tillsammans förbereda oss för att driva på tvärvetenskaplig forskning i samarbete som tar itu med dagens mest angelägna samhällsutmaningar.
Du får det för projektet Nya ickelinjära optiska plattformar för avancerade material. Kan du berätta mer om detta projekt?
– Forskare har under många år framgångsrikt manipulerat material för att tillverka strukturer med extremt små storlekar, på nanometerskalan (10-9 meter). Naturligtvis ställs forskarna inför ett antal utmaningar när de studerar nanostrukturer. Till exempel sker många av de processer som de vill undersöka på mycket snabba tidsskalor, inom några femtosekunder, dvs. 10-15 sekunder! Vissa av dessa ultrasnabba processer kan bara utlösas med ljus som har tillräckligt hög energi, eller med andra ord mycket korta våglängder ner till extremt ultraviolett. Mitt projekt kommer att realisera en kompakt och effektiv ljuskälla för att studera dessa material på nanometer- och femtosekundskalan.
Vad är målet med projektet?
– Huvudmålet är att kombinera forskningsområdena ultrasnabba lasrar, icke-linjär optik, atomfysik och materialvetenskap. Industriella lasersystem med hög effekt kommer att uttnyttjas och laserljuset kommer att manipuleras tidsmässigt och spektralt för att fungera på de snabbaste tidsskalorna och möjliggöra kemisk känslighet i de undersökta materialen.
Finns det någon praktisk användning av resultaten?
– Miniatyriseringen av transistorer, de grundläggande byggstenarna i våra datorer och smartphones, gör det möjligt att skapa mycket kraftfulla datachips i storleken av en fingernagel. Vissa nanostrukturer interagerar också med ljus på överraskande sätt. Exempelvis absorberar tunna halvledarnålar, även kallade ”nanotrådar”, effektivt solljus och omvandlar det till elektrisk energi.
Framtida solceller som använder dessa avancerade enheter förväntas överträffa effektiviteten hos dagens kommersialiserade solpaneler. Andra typer av strukturer är utformade för att koncentrera ljuset till de allra minsta ytorna. Sådana kan användas inom sjukvården som icke-invasiva sensorer och skulle kunna detektera enstaka molekyler.
Karaktärisering av dessa nyutvecklade nanostrukturer är avgörande för att forskningen ska kunna gå framåt och komma närmare verkliga tillämpningar. Det enda sättet att ta ögonblicksbilder av några av de snabbaste händelserna som sker i sådana enheter är att använda ultrakorta laserpulser, som fungerar som blixten i en kamera.
Armin Tavakoli är forskare i kvantinformationsforskning och får pengarna för sitt projekt Bortom binär kvantkommunikation.
Stort grattis! Vad betyder det för dig att bli en av Framtidens forskningsledare?
– Det är mycket hedrande att få ett så pass prestigefyllt erkännande. Att bli utsedd till en av SSFs Framtidens Forskningsledare innebär dels att jag under flera år nu kan fokusera på min forskning. Jag får också delta i SSF:s ledarskapprogram vilket jag har höga förhoppningar på.
Du får det för projektet Bortom binär kvantkommunikation. Kan du berätta mer om detta projekt?
– Kvantmekanik beskriver de minsta tingen i naturen, t.ex. elementarpartikar. En stor insikt i fysiken har varit att den mycket annorlunda fysiken för dessa små system kan användas för banbrytande informationsteknologi såsom datorer, kommunikationssystem och sensorer. Vanligen baseras dessa kvantteknologier på kvantbitar.
Dessa är de enklaste kvantsystem för de har bara två frihetsgrader – i likhet med bitar i vanliga datorer som antigen är 0 eller 1. Mitt projekt syftar till att undersöka kvantteknologier baserade på mer komplexa kvantsystem som har många fler frihetsgrader.
Vad är målet med projektet?
– Huvudtesen är att genom att gå bortom kvantbitar (dvs binära system) kan vi få tillgång till ännu mer dramatiska kvantfenomen som bryter mot den traditionella fysikens begränsningar. Målet är tre delar. Först vill vi bedriva omfattande grundforskning på hur dessa kvantsystem ger upphov till extrema fenomen. Sedan vill vi utveckla metoder för hur dessa fenomen kan observeras i labmiljöer. Slutligen vill vi omsätta detta kvantteknologiska tillämpningar.
Finns det någon praktisk användning av resultaten?
– Huvudfokus ligger på tillämpningar inom kommunikationssystem. Det är välkänt att kvantfenomen kan användas för att möjliggöra mycket mer säkra kryptosystem men dessa är svåra att utveckla givet att det handlar om att kontrollera enskilda elementarpartiklar. Genom att använda de mer komplexa kvantsystemen hoppas vi kunna göra de här idéerna mer praktiskt genomförbara.
