Skelbiame konkursą laimėjusių temų pristatymus ir sveikiname kolegas!

 

 

Kvantinės technologijos yra įvardijamos daugelio pasaulio šalių, įskaitant Europos Sąjungą, kaip viena iš kritinių technologijų, kurių vystymas ir įsisavinimas darys reikšmingos įtakos ekonominiam konkurencingumui, nacionalinės gynybos gebėjimams ir socialinei gerovei.

 

Optiškai aktyvūs atominiai defektai puslaidininkiuose yra viena iš perspektyviausių platformų kvantinėse technologijose. Tam tikrose medžiagose atominių defektų elektroninės kvantinės būsenos pasižymi ilgais koherencijos laikais, kai kuriais atvejais net kambario temperatūroje ir kurias galima kontroliuoti kvantinės informacijos apdorojimui. Tai atveria galimybes kurti kompaktiškus kietojo kūno kvantinius įrenginius, įskaitant integruotus pavienių fotonų šaltinius bei grandynus, kvantinio ryšio kartotuvus, kvantinę atmintį bei jutiklius.

 

 

 

Siūloma mokslinė tema inicijuos defektais puslaidininkiuose pagrįstų kvantinių technologijų vystymą FTMC. Tai yra kompleksinis uždavinys, reikalaujantis įvairių sričių teorinių, eksperimentinių bei technologinių tyrimų. FTMC skyriuose yra išskirtinai daug šiam vystymui reikalingos įrangos ir kompetencijos. Naujai suburta mokslininkų komanda koordinuotai vykdys visapusišką tyrimų spektrą, apimantį defektų gamybą, defektų centrų krūvio, optinių savybių ir sukininių kvantinių būsenų eksperimentinius ir teorinius tyrimus bei technologinį vystymą ir sistemų integravimą.

 

Vykdytojų grupė (14 tyrėjų iš 5 skyrių) orientuos mokslinius tyrimus tiek į mažai ištirtų medžiagų ir jų atominių defektų konfigūracijas (hBN, pereinamųjų metalų dikalkogenidai, SiC) tiek į plačiau ištirtas sistemas, demonstruojančias technologinio vystymo perspektyvas. Tai leis identifikuoti naujas perspektyvias kvantines sistemas ir panaudoti FTMC žinias bei įgalinančias technologijas naujiems sprendimams kvantinių technologijų vystyme.

 

 

Naujų medžiagų, pasižyminčių norimomis savybėmis, paieška yra ne tik vienas pagrindinių šiuolaikinio mokslo uždavinių, tačiau ir viena iš ekonomikos varomųjų jėgų.

 

Šiuo metu eksperimentiškai žinoma daugiau nei milijonas vien tiktai neorganinių kristalinių junginių struktūrų, tačiau visa tokių junginių cheminė erdvė yra praktiškai begalinė. Šiuolaikinė paieška ir tyrimai tokioje erdvėje reikalauja radikaliai naujų mokslinio tyrimo metodų. Tam jau nebeužtenka tik automatizuotų sprendimų, bet reikia ir sistemų, turinčių tam tikrą autonomiją, t. y. galimybes nepriklausomai analizuoti bei interpretuoti rezultatus, ir, tuo remiantis, priimti reikalingus sprendimus tolesniems žingsniams. Tai padaryti šiandien įgalina naujai atsiradusios techninės galimybės efektyviai generuoti ir apdoroti labai didelius mokslinių duomenų kiekius.

 

 

 

Autonominės arba savaeigės laboratorijos – tai platformos, kurios integruoja robotiką, procesų automatizaciją ir mašininį mokymąsi į vientisą, uždaro ciklo  sistemą. Naudodamos automatizuotus robotikos komponentus jos gali automatiškai (i) paruošti pradinių medžiagų mišinius, (ii) atlikti reikiamus sintezės žingsnius bei (iii) susintetintų junginių analizę. Tačiau pagrindinis tokių laboratorijų išskirtinumas tas, kad jos gali automatiškai interpretuoti analizės rezultatus ir, pasinaudodamos mašininio mokymosi algoritmais, suformuoti naują sintezės uždavinį, taip uždarant autonominio proceso ciklą.

 

Tokiu būdu, autonominėse laboratorijose eksperimentai yra atliekami iteratyviai, nuolat (skirtingai nuo jau seniai naudojamo didelės išeigos tikrinimo), o mašininio mokymosi algoritmas kontroliuoja, ar užduotis pasiekti norimą medžiagos sudėtį, struktūrą bei savybes yra įvykdyta.

 

Pagrindinė šio projekto idėja – pradėti vystyti naujos paradigmos medžiagų mokslo tyrimus FTMC, kurie atvertų naujas galimybes ne tik aukštos kokybės moksliniams tyrimams, tačiau ir padidintų jų poveikį bei atvertų naujas galimybes tarptautiniam bendradarbiavimui.

 

 

 

Pagrindinis projekto tikslas – inicijuoti ir palaipsniui pradėti vystyti naują FTMC Autonominę medžiagų laboratoriją (FTMC-AML). Siūloma FTMC-AML koncepcija savo esme yra agnostiška tiriamų cheminių sistemų atžvilgiu ir ateityje galės būti išplėsta papildomomis sintezės bei analizės galimybėmis, tačiau pirmoji versija, kuri bus pradėta vystyti šio projekto metu, yra orientuota į neorganines kristalines medžiagas ir miltelinių bandinių apdorojimą.

 

Projekto vykdymo metu bus įsigyta automatinė miltelinių medžiagų dozavimo ir paruošimo sistema. Nors tai pradinė visos FTMC-AML stadija, sistema bus iš karto pritaikyta ir naudojama eksperimentų našumo didinimui ir galimų žmogiškųjų klaidų eliminavimui, atliekant kietafazės sintezės reakcijas, ieškant ir tiriant įvairias medžiagas, pasižyminčias foto/elektro/katalitinėmis, dielektrinėmis, optinėmis ir kt. savybėmis. Grupę sudaro 7 patyrę tyrėjai iš 5 skyrių.