Sorry! The information you are looking for is only available in Dutch.
Deze opleiding is opgeslagen in Mijn Studiekeuze.
Er is iets fout gegaan bij het uitvoeren van het verzoek.
Er is iets fout gegaan bij het uitvoeren van het verzoek.

Laura Dreissen ontwikkelt met Veni-subsidie kwantumsensor voor donkere materie

3 augustus 2023
Wat is de oorsprong en samenstelling van donkere materie? Al bestaat 85% van alle materie in ons universum uit donkere materie, we weten er nog weinig over. Natuurkundige Laura Dreissen gaat daarom met haar Veni-toekenning op zoek naar signalen van de illustere donkere materie.

Met nieuwe technieken uit de kwantumtechnologie zoekt zij de grenzen op van de fundamentele fysica en hoopt zij meer te weten te komen over bepaalde eigenschappen van donkere materie. Dreissen: "Wat dat exact is, weet ik ook nog niet. De geschiedenis wijst echter wel uit dat een beter begrip van hoe de wereld om ons heen werkt, zeer belangrijk is voor technologische toepassingen. Een voorbeeld hiervan is GPS, wat niet zou werken zonder de ontwikkeling van de algemene relativiteitstheorie van Einstein."

Een kwantumsensor voor donkere materie
De raadselachtige donkere materie houdt een grote gemeenschap van natuurkundigen in de greep. Zo zijn er ontzettend veel theoretische modellen voor donkere materie, die door een breed scala aan experimenten worden onderzocht. Maar, vooralsnog zonder doorbraak.

Dreissen hoopt aan te tonen dat nieuwe kwantumtechnologie├źn gebruikt kunnen worden om meer kennis op te doen over de fundamentele wetten van de natuurkunde. Zij gebruikt technieken die ontwikkeld zijn voor o.a. kwantumcomputers, maar hier toegepast worden voor veel fundamenteler onderzoek. Hiermee kan zij niet alleen kwantumsystemen bestuderen, maar ze ook echt in haar voordeel gebruiken om preciezer te kunnen meten en zo grote vraagstukken in de fysica te onderzoeken. Zo verwacht Dreissen een kwantumsensor te ontwikkelen die signalen kan opvangen die 10.000 keer zwakker zijn dan tot nu toe mogelijk was met traditionele sensoren. Hiermee hoopt ze zelfs hele zwakke interacties te kunnen waarnemen met een nieuwe type deeltjes om zo een idee te krijgen over eigenschappen van donkere materie. Zelfs als er geen duidelijk signaal wordt gevonden, levert zij een belangrijke bijdrage aan de zoektocht naar de donkere materie, door bepaalde modellen juist uit te sluiten.

Enkele atomen controleren
Dreissen bouwt een machine waarin zij met elektrische velden en lasers individuele ionen, dat zijn geladen atomen, bijna helemaal stil kan zetten. Op deze manier kan zij  de ionen extreem goed manipuleren en bestuderen. Met stabiele lasers worden de verstrengelde kwantumtoestanden in twee van zulke ionen gemaakt, wat betekent dat de ionen eigenlijk in een gezamenlijke toestand verkeren. Dit geeft Dreissen meer flexibiliteit om zelf een kwantumtoestand te ontwerpen die extra gevoelig is voor signalen van donkere materie.  Verder zijn de technieken die zij gaat ontwikkelen relevant voor bijvoorbeeld kwantumcomputers, die in de toekomst een heel scala aan relevante maatschappelijke toepassingen zullen hebben.

Veni
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) heeft aan Laura Dreissen een Veni-financiering toegekend. Ziij kan hiermee in de komende drie jaar haar eigen onderzoek naar donkere materie verder ontwikkelen.
Het NWO-Talentprogramma geeft onderzoekers de vrijheid om vanuit creativiteit en passie eigen onderzoek te doen. Zij ontvangen maximaal 280.000 euro. Het programma stimuleert vernieuwing en nieuwsgierigheid. Vrij onderzoek draagt bij aan en bereid ons voor op de maatschappij van morgen. Daarom zet NWO in op een diversiteit aan wetenschappers, domeinen en achtergronden. Veni maakt samen met de Vidi- en Vici-beurzen deel uit van het Talentprogramma.

NWO selecteert onderzoekers op basis van de wetenschappelijke kwaliteit en het innovatieve karakter van het onderzoeksvoorstel, de wetenschappelijke en/of maatschappelijke impact van het voorgestelde project en de kwaliteit van de onderzoeker