Nieuw instituut ‘verstrengelt’ grensverleggende fotonica- en quantumtechnologie

De hoeveelheid data die we versturen, de rekenkracht van onze chips, het aantal met elkaar verbonden apparaten: onze informatiemaatschappij groeit exponentieel. Fotonica en quantumtechnologie zijn de grote belofte van de toekomst om die trend op een energie-efficiënte manier voort te kunnen zetten. Het Eindhoven Hendrik Casimir Institute (EHCI) maakt een unieke synergie mogelijk tussen deze onderzoeksgebieden om ze optimaal te laten ontwikkelen. Dit nieuwe instituut is vandaag officieel gelanceerd door natuurkundige Robbert Dijkgraaf tijdens de opening van het academisch jaar aan de TU Eindhoven.

Dat het nieuwe instituut vernoemd is naar de Nederlandse natuurkundige Hendrik Casimir (1909 - 2000) is geen toeval. Casimir werd vooral bekend door zijn werk op het gebied van supergeleiding en quantumfysica, met name het Casimir-effect: het verschijnsel waarbij twee dicht bij elkaar geplaatste platen elkaar subtiel aantrekken als gevolg van quantumfluctuaties. Dit geldt als een metafoor voor hoe twee onderzoeksgebieden van het instituut hecht met elkaar zullen samenwerken.

Maar misschien nog belangrijker is dat Casimir, door zijn rol als directeur van het Philips Research Lab in Eindhoven, als geen ander begreep hoe fundamentele kennis en nieuwe technologie met elkaar verweven zijn. Wetenschap vindt uiteindelijk zijn weg in technologie en tegelijkertijd wordt wetenschap gedreven door nieuwe technologische vooruitgang. Deze zogenaamde Science-Technology Spiral symboliseert de filosofie van het nieuwe instituut.

Twee belangrijke technologiegebieden

Het nieuwe instituut zal – als enige in Nederland – de supersnelle op licht gebaseerde verbindingen van de fotonica en de wonderlijke rekenmagie van de quantumtechnologie slim 'verstrengelen'. "Bij het ontwikkelen van nieuwe technologieën moet je altijd compromissen sluiten om ze voor toepassingen geschikt te maken", zegt Martijn Heck, wetenschappelijk directeur van het EHCI. "Het nieuwe instituut zal de broodnodige synergie brengen, om duidelijkere richtingen voor deze velden aan te geven en de juiste keuzes te maken."

Fotonica en quantumtechnologie zijn het antwoord op de snel naderende limieten van de huidige technologie die onze informatiemaatschappij in razend tempo laat groeien. Van de rekenkracht van het apparaat waarop u dit artikel nu leest, tot het aantal apparaten dat op het internet is aangesloten: het verdubbelt allemaal elke 2-3 jaar. "Deze trend kan alleen worden volgehouden met doorbraken op het gebied van materialen, processen en apparaten, en een holistische integratie daarvan in systemen", zegt Heck.

Deze aanpak, die aan de TU/e al met succes wordt toegepast om geïntegreerde fotonicatechnologie van het laboratorium naar toepassingen in de echte wereld te brengen, zal ook worden gebruikt voor quantumtechnologie en andere opkomende informatietechnologieën.

"Over tien jaar zal het instituut belangrijke bijdragen leveren aan nieuwe concepten als quantum en neuromorphic computing, aan nieuwe technologieën voor energie-efficiënte en veilige communicatie, aan compacte biosensoren voor het opsporen van ziekten en sensoren met een resolutie op atomaire schaal", aldus Heck.

Het Eindhoven Hendrik Casimir Institute (EHCI) werd vandaag officieel gelanceerd tijdens het Opening Academic Year Event door natuurkundige en directeur van het Institute for Advanced Study in Princeton Robbert Dijkgraaf.