EU:n kilpailtu miljoonarahoitus kolmelle Aalto-yliopiston tutkijalle

Euroopan tutkimusneuvosto ERC on myöntänyt kolmelle Aalto-yliopiston tutkijalle viisivuotisen ERC Advanced Grant -rahoituksen. Kunkin rahoituksen arvo on noin 2,5 miljoonaa euroa.

Uusia materiaaleja atomi kerrallaan

Teknillisen fysiikan laitoksen professori Adam Foster tutkii nanomittaskaalan fysiikkaa. Rahoituksen avulla Foster ryhmineen aikoo kehittää pyyhkäisyanturimikroskooppiin yhdistettävän tekoälyn, jolla tutkijat voivat automatisoida yksittäisten molekyylien kuvantamisen ja manipuloinnin.

”Sen avulla voimme luoda uusia materiaaleja muokkaamalla yksinkertaisia ja helposti saatavia molekyylejä atomiside ja atomi kerrallaan. Tekoälyn myötä meidän pitäisi voida käsitellä enemmän molekyylejä kuin ennen. Tässä projektissa keskitymme erityisesti valmistamaan spin-materiaaleja, joita voisi käyttää esimerkiksi kvanttitietokoneissa ja kvanttisensoreissa”, Foster sanoo.

Projektin nimi: Atomically precise materials engineering through deep learning (ARCADE)

Ledeistä energiatehokkaita lämpöpumppuja

Valodiodit eli ledit tunnetaan ennen kaikkea energiatehokkaina valonlähteinä. Tietyissä oloissa ne voivat kuitenkin toimia myös pieninä termofotonisina koneina eli eräänlaisina optisina lämpöpumppuina, jotka imevät lämpöä ympäristöstään ja säteilevät sen ulos valona.

Jani Oksasen vetämässä projektissa tutkitaan, kuinka tehokkaasti tämä ominaisuus voidaan toteuttaa käytännön sovelluksissa ja miten ledit kannattaa rakentaa, jotta termofotoniikkakoneista tulee mahdollisimman tehokkaita.

Tavoitteena on ohjata valon syntymistä, kulkua ja uudelleenkäyttöä niin, että termofotoniikkakoneet pystyisivät jäähdyttämään laitteita, siirtämään lämpöä paikasta toiseen ja hyödyntämään hukkalämpöä.

”Jos tässä onnistutaan, se voi mullistaa tavan, jolla elektroniikan lämpöä hallitaan, sekä luoda uusia mahdollisuuksia kiinteän olomuodon jäähdyttimien kehitykseen. Varauksenkuljettajana toimii tällöin valo, eikä esimerkiksi fluorihiilivetykaasut, jotka ovat tyypillisesti joko voimakkaita kasvihuonekaasuja tai helposti syttyviä”, Oksanen sanoo.

Projektin on tarkoitus alkaa vuoden 2027 alussa. Laajemmassa hankeyhteistyössä ovat kumppaneina muun muassa VTT, Deep Tech Foundry Maltalta, CNRS Ranskasta ja Radboudin yliopisto Alankomaista.

Projektin nimi: Volumetric thermophotonics (v-TPX)

Kvanttimenetelmillä tehoa tietoverkkoihin

Professori Jukka Suomelan hanke selvittää, millaisia tehtäviä tietoverkoissa voitaisiin nopeuttaa kvanttilaskennan ja -kommunikaation avulla.

Internetin kaltaisessa laajassa tietoverkoissa useampi tietokone toimii yhdessä, ja yhteistyön koordinoimiseksi tietokoneet lähettävät toisilleen viestejä. Mitä vähemmän viestejä tarvitaan, sitä nopeampi ja käytettävämpi verkko on.

”Meitä kiinnostaa, paljonko kvanttiteknologia voisi tässä auttaa: voisiko koordinaatiossa tarvittavien viestien määrää vähentää, jos tavalliset tietokoneet korvattaisiin kvanttitietokoneilla ja tavallinen internet kvantti-internetillä?” Suomela kertoo.

Teoriassa joitain tehtäviä voisi tietoverkoissa ratkoa kvanttimenetelmillä, mutta Suomelan mukaan teoriat ovat vielä kaukana tietoverkkojen oikeiden tehtävien, kuten resurssienhallinnan ratkomisesta.

”Vielä ei tiedetä, missä kaikissa tehtävissä kvanttimenetelmät oikeasti nopeuttaisivat hajautettujen verkkojen toimintaa. Pyrimme todistamaan matemaattisesti, mitä kvanttimenetelmillä voi ja ei voi tehdä.”

ERC-hanke keskittyy perustutkimukseen. Kvanttimenetelmien käytännön sovelluksia Suomela alkaa etsiä pian alkavassa kansainvälisessä QuantERA-yhteishankkeessa.
 
Projektin nimi: Distributed Quantum Advantage (DistQuant)

Euroopan tutkimusneuvosto ERC myöntää rahoitusta huippututkijoille korkeatasoiseen ja uraauurtavaan tutkimukseen. Advanced Grant -rahoituksen saaneet tutkijat ovat kymmenen viime vuoden aikana saavuttaneet merkittäviä tutkimustuloksia. Rahoitus mahdollistaa kunnianhimoisen tutkimuksen, jonka potentiaalinen vaikuttavuus on suuri.