Tijdmakers in beeld: Anna Tchebotareva over quantumtechnologie

Anna doet onder meer onderzoek voor QuTech. Dat is een gezamenlijk onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma op het gebied van quantumcomputers, quantumcommunicatie en quantumtechnologie met TU Delft, TNO en partners uit de industrie. De toepassing staat centraal, al duurt het nog even voordat het zover is.

Passie voor natuurkunde

“Ik ben gepromoveerd in experimentele natuurkunde en heb me tijdens mijn academische loopbaan verdiept in optica in de breedste zin van het woord. Vanuit deze achtergrond ben ik bij TNO vaak betrokken bij kennisontwikkeling. Ik ben altijd al gefascineerd geweest door licht en wat je hier allemaal mee kunt doen.

Mijn expertise is de interactie tussen licht en materie, nanofotonica en niet-lineaire eigenschappen van materiaal, maar ik ben vooral breed georiënteerd. Daar heb ik veel profijt van bij het samenwerken met andere disciplines en in het zoeken naar verbinding.”

Ultradunne geleiders

“In 2016 werkte ik aan een project waarin we een nieuwe methode ontwikkelden waarmee ultradunne geleiders gemaakt kunnen worden voor in de schermpjes van smartphones en andere consumentenelektronica. We gebruiken een inkt van nanodeeltjes die we met een laser belichten op de plek waar we een geleidingslijn willen plaatsen.

Als we de niet belichte inkt weghalen, blijven contactlijnen over van maar enkele micron breed, die het nog steeds heel goed doen als geleider. Omdat we geen masker nodig hebben in ons proces, zijn er minder stappen nodig. Hierdoor is het eenvoudiger en flexibeler dan de huidige technologie, en dat maakt het aantrekkelijk.”

Eureka!

“Op dit moment besteed ik zo’n driekwart van mijn tijd aan onderzoek voor QuTech. Om de quantumtechnologie die TNO en TU Delft binnen dit samenwerkingsverband ontwikkelen naar een hoger niveau te tillen, moeten we een manier vinden om quantuminformatie over lange afstanden te kunnen sturen. De enkele fotonen geproduceerd in de QuTech-onderzoeksgroep van prof. Ronald Hanson zijn de dragers van deze quantuminformatie, maar in de standaard glasvezels worden ze erg verzwakt. Een mogelijke oplossing is het omzetten van de golflengte van de fotonen die de quantuminformatie dragen naar die van glasvezel.

We proberen nu aan te tonen dat de quantumeigenschappen van de fotonen tijdens dit proces niet verloren gaan. Dit idee is niet nieuw; er zijn al publicaties over verschenen. Maar wij zijn de eersten die hiervoor defecten in diamant als bronmateriaal gebruiken. De eerste resultaten zijn een sterke aanwijzing dat het werkt. Dat eurekamoment, daar doe je het voor. De volgende stap is dat we het proces robuuster en gebruiksvriendelijker maken.”

Producten van de toekomst

“Binnen QuTech doen we top-notch fundamenteel onderzoek in een omgeving waar de toepassing centraal staat. Fundamenteel onderzoek, industrie en product-driven ontwikkelingen komen hier echt samen. Ik zie veel mogelijkheden voor quantumtechnologie en fotonica. We bevinden ons nu nog in de ontwikkelfase, maar het gaat om producten van de toekomst. Op allerlei gebieden, zoals communicatie, medische toepassingen, defensie, noem maar op.

Mijn werk draagt bij aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën, zoals quantumtechnologie, die ons verder kunnen helpen, en dat vind ik geweldig. Ik ben betrokken vanaf het eerste stadium dat bestaat uit enkel een puur wetenschappelijk idee en ik help het te ontwikkelen tot een toepassing waarvan de maatschappij in de toekomst profijt heeft.”