Kwantumdynamica van mechanische systemen: een nieuwe kruisbestuiving

Kwantumdynamica van mechanische systemen op nano- en microschaal leidt tot nieuwe inzichten in de fundamentele vraag hoe de klassieke natuurkunde met de kwantummechanica samengaat. Een onderzoeksteam onder leiding van programmaleider prof.dr. Tjerk Oosterkamp (LEI) gaat hiermee de komende vijf jaar aan de slag aan de Universiteit Leiden en de Technische Universiteit Delft.

Dat gebeurt in het kader van een  FOM-programma dat zowel theorie als experimenten op het gebied van mechanica, kwantumoptica, grafeen, spin-manipulatie, supergeleidende qubits, magnetische nanostructuren en de ultra-lage temperatuurfysica omvat.

Programmaleider Oosterkamp begint enthousiast: "Een gouden kans om nu in de combinatie van deze zich snel ontwikkelende vakgebieden aan de slag te gaan en op volle sterkte te kunnen pionieren. In de afgelopen jaren hebben mechanische resonatoren zich ontpopt tot een veelbelovende kandidaat als quantumtransducers tussen vrijwel elk paar quantumsystemen. De meeste krachten zijn makkelijk te vertalen naar mechanische beweging en andersom. Experimenteel is enorme vooruitgang geboekt, door betere nanotechnieken en nieuwe materialen met opmerkelijke mechanische eigenschappen. Dat is veelbelovend."

Wetenschappelijk en maatschappelijk belang

Het kwantumdynamica-programma is één van de vijf onderzoeksprogramma's waaraan door de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) in totaal 10,4 miljoen euro wordt toegekend. De onderzoeksgroepen gaan werken aan gebieden waarop de Nederlandse natuurkunde internationaal uitblinkt en waarvan het wetenschappelijk en maatschappelijk belang duidelijk aanwezig is. Dit varieert van topologische isolatoren tot de moleculaire werking van het menselijk geheugen.

Focus en massa

De Vrije FOM-programma's verenigen de beste onderzoeksgroepen op hun terrein in Nederland. In elk onderzoeksprogramma bundelen dé specialisten van de verschillende Nederlandse kennisinstellingen hun krachten. Daarmee realiseert FOM wat in het beleidsjargon 'focus en massa' heet: met een fors aantal van de beste onderzoekers in Nederland op nationaal niveau gecoördineerd werken aan een beperkt aantal uitdagende wetenschappelijke onderwerpen.

Zware competitie 

De vijf gehonoreerde programma's zijn de winnaars in een zware competitie die afgelopen voorjaar startte met veertien ingediende aanvragen voor Vrije FOM-programma's. Op basis van mondelinge presentaties, adviezen van commissies en een scherpe beoordeling door internationale experts van de wetenschappelijke kwaliteit van de aanvragen, heeft het bestuur van FOM de hoogst eindigende aanvragen beloond met de door hen gevraagde middelen.