Professori Jukka Suomela
Euroopan tutkimusneuvosto (ERC) on myöntänyt arvostetun viisivuotisen ERC Advanced Grant -rahoituksen kolmelle Aalto-yliopiston tutkijalle.
Kukin rahoitus on arvoltaan noin 2,5 miljoonaa euroa, ja ne suuntautuvat uraauurtavaan perustutkimukseen fysiikan ja tietotekniikan aloilla.
Euroopan kilpailluimmat tutkimusmiljoonat matkaavat tänä vuonna professori Adam Fosterille, vanhemmalle tutkijalle (Senior Scientist) Jani Oksaselle sekä professori Jukka Suomelalle. Heidän hankkeensa pureutuvat tulevaisuuden teknologioihin aina atomitason materiaaliohjauksesta energiatehokkaaseen lämmönhallintaan ja kvanttiverkkoihin.
Advanced Grant -rahoitusta myönnetään pitkälle ansioituneille huippututkijoille, jotka ovat saavuttaneet merkittäviä tuloksia viimeisen kymmenen vuoden aikana ja joiden tutkimushankkeilla on suuri potentiaalinen vaikuttavuus.
Teknillisen fysiikan laitoksen professori Adam Foster pureutuu nanomittaskaalan fysiikkaan ARCADE-hankkeessaan (Atomically precise materials engineering through deep learning). Fosterin ryhmän tavoitteena on yhdistää tekoäly ja pyyhkäisyanturimikroskooppi, mikä mahdollistaa yksittäisten molekyylien kuvantamisen ja liikuttamisen automaation avulla.
– Sen avulla voimme luoda uusia materiaaleja muokkaamalla yksinkertaisia ja helposti saatavia molekyylejä atomiside ja atomi kerrallaan, Foster selittää tiedotteessa.
Tekoälyn tuoma tehostus sallii huomattavasti aiempaa suuremman molekyylimäärän käsittelyn. Projektissa keskitytään erityisesti spin-materiaalien valmistukseen, joita voidaan hyödyntää tulevaisuudessa esimerkiksi kvanttitietokoneissa ja herkissä kvanttisensoreissa.
Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitoksella työskentelevä Jani Oksanen johtaa hanketta nimeltä v-TPX (Volumetric thermophotonics). Projektissa tutkitaan ledien kykyä toimia termofotonisina koneina – eli optisina lämpöpumppuina, jotka imevät lämpöä ympäristöstään ja säteilevät sen ulos valona.
Mikäli valon syntymistä ja kulkua opitaan ohjaamaan riittävän tehokkaasti, ledipohjaiset järjestelmät voisivat mullistaa elektroniikan lämmönhallinnan ja laitteiden jäähdytyksen.
– Varauksenkuljettajana toimii tällöin valo, eikä esimerkiksi fluorihiilivetykaasut, jotka ovat tyypillisesti joko voimakkaita kasvihuonekaasuja tai helposti syttyviä, Oksanen painottaa.
Vuoden 2027 alussa käynnistyvässä laajassa hankkeessa ovat Aallon lisäksi mukana muun muassa VTT, Radboudin yliopisto sekä kumppaneita Maltalta ja Ranskasta.
Tietotekniikan laitoksen professori Jukka Suomela etsii DistQuant-hankkeessaan (Distributed Quantum Advantage) matemaattisia todisteita sille, miten kvanttilaskenta ja -kommunikaatio voivat tehostaa laajojen tietoverkkojen toimintaa.
Internetin kaltaisissa hajautetuissa verkoissa tietokoneet koordinoivat toimintaansa viesteillä. Mitä vähemmän viestejä tarvitaan, sitä nopeampi verkosta tulee. Suomelan hanke selvittää, voidaanko tätä viestiliikennettä vähentää korvaamalla nykyiset tietokoneet ja verkot kvanttiteknologialla.
Vaikka teoreettisia malleja on olemassa, ne ovat vielä kaukana verkon todellisista ongelmista, kuten resurssienhallinnasta.
– Pyrimme todistamaan matemaattisesti, mitä kvanttimenetelmillä voi ja ei voi tehdä, Suomela toteaa. Projektin keskittyessä perustutkimukseen, käytännön sovelluksia etsitään rinnakkain pian alkavassa kansainvälisessä QuantERA-yhteishankkeessa.
