Stefano Bonetti. Foto: Markus Marcetic © Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse Kungl. Vetenskapsakademien
Stefano Bonetti. Foto: Markus Marcetic © Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse Kungl. Vetenskapsakademien


Att våra datorer blir allt snabbare beror till stor del på att forskare har lyckats krympa komponenterna på kretskorten. Nu har man dock nått en gräns där fysikens lagar sätter stopp. Ska datorkraften fortsätta att öka krävs att forskare utvecklar teknik som istället bygger på de naturlagar som råder i nanovärlden, där dimensionerna kan vara tiotusen gånger tunnare än ett hårstrå och objekten kan röra sig miljarder gånger snabbare än den snabbaste kameraslutaren.

Stefano Bonetti vid Fysikum, Stockholms universitet, utforskar så kallade emergenta egenskaper hos kvantmaterial. Det är oberäkneliga fenomen som uppstår när atomer och elektroner i ett större kvantsystem samspelar och som skulle kunna möjliggöra komplexa beräkningar i kvantdatorer.

– Det är fascinerande att vi tack vare framstegen i experimentella möjligheter, kan börja titta direkt på de mikroskopiska och ultrasnabba skalorna. Förhoppningen är att bättre förstå dessa lagar och hur naturen fungerar, säger Stefano Bonetti.

I kartläggningen av kvantmateriens okända territorier använder han en ny typ av strålning, terahertz- och röntgenlasrar, som kan kontrollera och titta på den mikroskopiska världen vid de ultrasnabba tidskalorna.

– Kvantmaterials ovanliga egenskaper skulle kunna ersätta kisel som huvudmaterial inom IT-tekniken. Det skulle förverkliga en av de stora målsättningarna i forskningen inom den kondenserade materiens fysik: en teknik som är både kraftigare och mer hållbar än den vi har nu.

Projektet kommer att öka förståelsen för kvantvärlden och kan även bidra med byggstenar till morgondagens informations- och kommunikationsteknik.

– Experimentell forskning av den här typen kräver stora resurser för att kunna förverkligas och för att vara av internationell betydelse. Detta anslag kommer att tillåta min forskargrupp att implementera unika experimentella tekniker vid Stockholms universitet, vilket i sin tur kommer att leda till forskning i framkanten.