Η κβαντική τεχνολογία στην πόρτα σας

«Πώς ξεκίνησα εγώ; Με μια πρόταση…» θυμάται ο Γιάννης Παραδεισάνος μιλώντας στο «Βήμα». «Η ερευνητική μου πρόταση έγινε δεκτή από το Ιδρυμα Σταύρος Νιάρχος στο πλαίσιο του έργου Archers τον Ιούλιο του 2017. Τότε ήμουν στο τελευταίο έτος του διδακτορικού μου στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και το έργο διήρκεσε περίπου ένα έτος» διηγείται.

«Η χρηματοδότηση της συγκεκριμένης πρότασης έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ερευνητική μου καριέρα καθώς έκανε πραγματικότητα την υλοποίηση ενός σημαντικού έργου της διδακτορικής μου διατριβής. Η ιδέα αφορούσε τη μελέτη οπτικών ιδιοτήτων σε καινοτόμα, υπέρλεπτα υλικά με πάχος μόνο 3 ατόμων (το πάχος τους είναι 100.000 φορές λεπτότερο από μια ανθρώπινη τρίχα)».

Και τι σημαίνει αυτό; μοιάζει η πρώτη λογική ερώτηση: «Η ευρύτερη οικογένεια των υλικών αυτών είναι υποσχόμενη για νέες εφαρμογές επάνω στην οπτοηλεκτρονική αλλά και την κβαντική τεχνολογία, με αποτέλεσμα να έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον ενός μεγάλου μέρους της επιστημονικής κοινότητας σε παγκόσμιο επίπεδο» απαντάει ο Γιάννης.

Bαθμοί ελευθερίας

«Η σημερινή τεχνολογία επεξεργασίας, αποθήκευσης αλλά και κρυπτογράφησης δεδομένων βασίζεται στο φορτίο ηλεκτρονίων. Παρότι αυτή η υπέροχη τεχνολογία μας έχει προσφέρει τη δυνατότητα να έχουμε γρήγορους, προσωπικούς υπολογιστές, κινητά ή τάμπλετ και να αποθηκεύουμε τα δεδομένα μας σε σκληρούς δίσκους, δυστυχώς έχει περιορισμένη υπολογιστική ισχύ όταν απαιτούνται πολύπλοκοι υπολογισμοί. Επιπλέον, η ασφάλεια κατά την κρυπτογράφηση δεδομένων δεν είναι απρόσβλητη» συνεχίζει. «Μελλοντικοί πανίσχυροι υπολογιστές (όπως οι κβαντικοί υπολογιστές) που θα έχουν την ικανότητα π.χ. να υπολογίσουν με μεγάλη ακρίβεια τη μοριακή δομή/ιδιότητες/συμπεριφορά ενός φαρμάκου με στοχευμένη δράση επάνω σε ασθένειες, απαιτούν ένα σύστημα διαφορετικό από τα κλασικά τρανζίστορ. Χρειάζονται επιπλέον βαθμοί ελευθερίας, πέρα από το κλασικό «bit» που μπορεί να είναι 0 ή 1. Επιπροσθέτως, είναι αναγκαίο να περιοριστεί και η κατανάλωση ενέργειας κατά τη λειτουργία νέων υπολογιστικών συστημάτων» λέει χαρακτηριστικά.

«Συνεπώς, βαθμοί ελευθερίας πέραν – ή επιπλέον – του φορτίου του ηλεκτρονίου μελετώνται και εντοπίζονται σήμερα σε ένα ευρύ φάσμα συστημάτων από πολλές ερευνητικές ομάδες στον πλανήτη. Η πρόκληση είναι να γίνει εφικτός ο έλεγχος των νέων βαθμών ελευθερίας με μεγάλη ακρίβεια ώστε να μειωθούν τα υπολογιστικά λάθη. Ο στόχος του μέρους του διδακτορικού μου που αφορούσε το συγκεκριμένο έργο και χρηματοδοτήθηκε από το έργο μας ήταν η κατανόηση της συμπεριφοράς νέων βαθμών ελευθερίας φορέων σε έναν υπέρλεπτο ημιαγωγό μετά από οπτική διέγερση μέσω λέιζερ».

Mε κατάλληλες συνθήκες

Και τι ακολούθησε; Το «όνειρο» έγινε πραγματικότητα. «Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στο Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του ΙΤΕ στην Κρήτη» εξηγεί ο Γιάννης. Θα ήθελα να τονίσω ότι το συγκεκριμένο έργο αποτέλεσε και την αφορμή να σχεδιάσουμε και να αναπτύξουμε μια οπτική διάταξη που θα μπορούσε να πραγματοποιήσει τα ζητούμενα πειράματα. Καταφέραμε να μεταβάλουμε την ενέργεια των καταστάσεων που χρησιμοποιούν τους νέους βαθμούς ελευθερίας αλλά και να τους σταθεροποιήσουμε σε ένα μεγάλο θερμοκρασιακό εύρος. Ο τρόπος που αυτό έγινε εφικτό ήταν μέσω του σχεδιασμού του άμεσου περιβάλλοντος που αλληλοεπιδρούν οι υπέρλεπτοι αυτοί ημιαγωγοί».

Ο Γιάννης μετά από όλα αυτά εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στη Μεγ. Βρετανία, μετά στο Εθνικό Κέντρο Ερευνών της Γαλλίας στην Τουλούζη και όπως λέει θα ήθελε κάποια στιγμή να σχεδιάσει την επιστροφή του στη χώρα μας.

Θέλει να επιστρέψει; «Σκοπεύω να επιστρέψω ερευνητικά στην Ελλάδα» απαντάει. «Ωστόσο αυτό πρέπει να γίνει υπό τις κατάλληλες συνθήκες. Πιο συγκεκριμένα, επιδιώκω σε πρώτη φάση να διεκδικήσω μία θέση επίκουρου καθηγητή ή ερευνητή σε κάποιο από τα ακαδημαϊκά/ερευνητικά ιδρύματα της χώρας. Εφόσον αυτό γίνει εφικτό, άμεσος στόχος μου θα είναι να προσελκύσω ανταγωνιστικά ερευνητικά προγράμματα (για παράδειγμα, ευρωπαϊκά προγράμματα υψηλής χρηματοδότησης όπως το ERC Starting Grant) ώστε να δημιουργήσω ευνοϊκότερες συνθήκες για έρευνα αιχμής στη χώρα μας, φυσικά επάνω στο γενικότερο πεδίο της ειδικότητάς μου. Μιλώντας για ευνοϊκότερες συνθήκες εννοώ κυρίως εργαστηριακές (σύγχρονος εξοπλισμός και συστήματα που αυτή τη στιγμή δεν υπάρχουν στη χώρα)» καταλήγει.

Ακολούθησε το Βήμα στο Google news και μάθε όλες τις τελευταίες ειδήσεις.