Tutkijatohtoreita kvanttinanomekaniikan alalle

Aalto-yliopistossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Rakennamme kestävää tulevaisuutta tekemällä tutkimuksen läpimurtoja tieteenaloillamme ja niiden välillä, käynnistämällä huomisen muutoksentekijöitä ja luomalla uusia ratkaisuja suuriin globaaleihin haasteisiin. Yhteisömme koostuu 13 000 opiskelijasta, 400 professorista ja lähes 4 500 muusta tiedekunnasta ja henkilökunnasta, jotka työskentelevät dynaamisella kampuksellamme Espoossa. Monimuotoisuus on osa sitä, keitä olemme, ja työskentelemme aktiivisesti varmistaaksemme yhteisömme monimuotoisuuden ja inklusiivisuuden. Siksi kannustamme lämpimästi päteviä ehdokkaita kaikista taustoista liittymään yhteisöömme.

Teknillisen fysiikan laitoksella uraauurtava fysikaalisten tieteiden tutkimuksemme luo tärkeitä teollisia sovelluksia, joilla on suuri teknologinen potentiaali. Tutkimuksemme keskittyy materiaalifysiikkaan, kvanttiteknologiaan, pehmeään ja elävään aineeseen sekä kehittyneisiin energiaratkaisuihin. Aiheet ulottuvat perustutkimuksesta tärkeisiin sovelluksiin. Koulutamme tulevia sukupolvia tutkimuksen ja kehityksen ammattilaisia, data-asiantuntijoita, teknologia-asiantuntijoita, keksijöitä ja tutkijoita teollisuudelle ja yhteiskunnalle.

Aalto-yliopiston  Teknillisen fysiikan laitoksen Quantum Nanomechanics -tutkimusryhmä etsii

Tutkijatohtoria

tekemään kokeellista tutkimusta erilaisissa kvanttimikromekaanisiin järjestelmiin liittyvissä projekteissa. Tutkimme, miten mekaanisia oskillaattoreita voidaan hyödyntää kvanttimekaniikkaa tutkivassa perustutkimuksessa massiivisissa järjestelmissä tai kvantti-informaation käsittelyssä. Mittaukset suoritetaan matalissa kryogeenisissä lämpötiloissa laimennusjääkaapissa. Tutkimuksessamme olemme osoittaneet kvanttilomittumisen värähtelevinä alumiinirumpuina toteutetun kahden mikromekaanisen oskillaattorin välillä [Nature 556, 478 (2018), Science 372, 625 (2021)].

Projekti 1: Ei-klassisten massojen välinen gravitaatiokytkentä

Tässä projektissa tavoitteena on tutkia sata vuotta vanhaa fysiikan mysteeriä: Huolimatta kvanttimekaniikan menestyksestä kuvata ilmiöitä matalan energian rajalla, se ei ole yhteensopiva yleisen suhteellisuusteorian kanssa, joka kuvaa painovoimaa ja valtavia energioita. Näiden kahden välinen rajapinta on pysynyt kokeellisesti vaikeasti saavutettavana, koska vain maailmankaikkeuden rajuimpien tapahtumien on katsottu tuottavan mitattavissa olevia painovoiman uskottavasta kvanttikäyttäytymisestä johtuvia vaikutuksia. Tavoitteenamme on havaita gravitaatiovoimat ensimmäistä kertaa kvanttijärjestelmässä. Käytämme milligrammamassojen kuormittamia mekaanisia oskillaattoreita ja tuomme kaksi tällaista gravitaatiovuorovaikutuksessa olevaa oskillaattoria ei-klassisiin liiketiloihin. Aluksi mitataan milligramman painoisten kultahiukkasten välinen gravitaatiovoima edustaen uutta massa-asteikkoa, joka osoittaa gravitaatiovoimia järjestelmän sisällä. Tämä projekti on osa ERC Advanced Grant -projektia "GUANTUM: Probing the limits of quantum mechanics and gravity with micromechanical oskillators".

Projekti 2: Vahva kytkentä koherentissa elektromekaniikassa

Kokeissa käytämme "mikroaalto-optomekaanisia" näytteitä, joissa mikromekaaniset rumpuoskillaattorit ovat vuorovaikutuksessa mikroaaltokaviteettien resonanssien kanssa. Optomekaaniset tekniikat mahdollistavat sekä mekaanisten kvanttitilojen valmistelun, mittaamisen että manipuloinnin. Toistaiseksi mielenkiintoisimpien kvanttitilojen valmistamista on rajoittanut värähtelyjen pieni kytkeytyminen sähkömagneettisiin kenttiin. Tässä projektissa pääpaino on kytkimen lisäämisessä luomalla nanometrin kokoinen tyhjiörako värähtelevään kalvoon nanomanipulaatiolla. Lisäksi kalvot toteutetaan fononikiteen säteilysuojalla, mikä mahdollistaa ultrakorkeat mekaaniset hyvyysluvut. Nämä edistysaskeleet helpottavat perustutkimusta mekaanisten kvanttitilojen lomittumisesta ja teleportaatiosta. Työ kuuluu Euroopan unionin Quantera-ohjelman projektiin "MQSens: Quantum Sensing with Nonclassical Mechanical Oscillaators", jossa opto-/elektromekaniikkaa hyödynnetään mekaanisiin kvanttiantureihin.

Roolisi

Molempiin projekteihin liittyvään kokeelliseen työhön sisältyy näytteiden ja mittausjärjestelmien suunnittelu, puhdastilavalmistus, mikroaaltomittausten suorittaminen laimennusjääkaapeissa ja tietojen analysointi. Sinun odotetaan osallistuvan väitöskirjatutkijoiden ohjaamiseen.

Mitä odotamme sinulta

Tätä haastavaa tutkimusta varten etsimme taitavia ja energisiä tutkijoita, jotka ovat motivoituneita kokeellisesta, matalan lämpötilan kvanttifysiikasta. Edellytämme, että hakijoilla on osoitettua kokemusta kokeellisesta tutkimuksesta samankaltaisissa aiheissa, kokemusta puhdastilojen mikrovalmistuksesta, sekä vahva kiinnostus mikromekaanisiin järjestelmiin. Odotamme myös erinomaisia tiimityöskentelytaitoja. Eduksi katsotaan kokemus kryogeeniikasta ja laimennusjääkaapeista sekä taito ymmärtää tutkittuja ilmiöitä teoreettisesti.

Edellytämme hakijoilta erinomaista englannin kielen taitoa. Suomen kieltä ei vaadita. Ollakseen pätevä tehtävään tutkijatohtorilla on oltava tohtorin tutkinto soveltuvalta alalta.

Mitä tarjoamme

Quantum Nanomechanics -tutkimusryhmä on kunnianhimoinen mutta samalla rento ja hyvällä yhteishengellä varustettu tiimi, joka tekee huippuluokan kokeellista tutkimusta kvanttimekaniikan perusteista. Hyödynnämme suprajohtavia kubitteja ja tutkimme kvantti-informaation käsittelyä mekaanisen liikkeen avulla. Soveltavimmassa tutkimuksessamme luomme perustan uuden sukupolven laitteille, jotka käyttävät erityyppisiä mikroaalto-optomekaanisia vaikutuksia tehokkaaseen signaalinkäsittelyyn. Olemme saaneet toteutettua kvanttirajoitettuja mikroaaltovahvistimia ja ei-vastavuoroisia komponentteja käytettäväksi suprajohtavassa kvanttiteknologiassa.

Tarjoamme kahden vuoden määräaikaista sopimusta, jota voidaan myöhemmin jatkaa. Aalto-yliopisto noudattaa suomalaisten yliopistojen palkkausjärjestelmää, ja tutkijatohtorin aloituspalkka on noin 4020 €/kk. Palkkahaarukka on noin 4020 € - 4420 € kuukaudessa aiemmasta kokemuksesta riippuen. Sopimus sisältää työterveyshuollon.

Ensisijainen työpaikka on Aalto-yliopiston Otaniemen kampus, mikro- ja nanoteknologian kansallisen tutkimusinfrastruktuurin OtaNanon tiloissa. OtaNano tarjoaa pääsyn kaikkiin edistyneisiin nanovalmistus-, nanomikroskopia- ja mittauslaitoksiin sekä -tekniikoihin. Kampuksella sijaitseva Teknologian tutkimuskeskus VTT toimii sillanrakentajana tutkimuksen ja innovaatioiden välillä. Yhteisöön on lisäksi viime aikoina syntynyt useita elektroniikan, kryogeeniikan ja kvanttiteknologian parissa työskenteleviä startup-yrityksiä. Tiimimme kuuluu kansalliseen huippuyksikköön – Quantum Technology Finlandiin, joka valjastaa kvantti-ilmiöt kiinteään tilaan perustuviin kvanttilaitteisiin ja -sovelluksiin. Kuulumme myös eurooppalaiseen Microkelvin Platform -yhteistyöhön.

Hae meille!

Hae tehtävään toimittamalla hakemuksesi liitteineen (ks. alla) yhtenä englanninkielisenä PDF-dokumenttina sähköisen rekrytointijärjestelmämme kautta Aalto-yliopiston verkkosivuilla (linkki: "Apply Now").

(1) Motivaatiokirje

(2) CV julkaisuluetteloineen

(3) Tutkintotodistukset ja opintosuoritusotteet

(4) Vähintään kahden suosittelijan yhteystiedot

Hakemusten viimeinen jättöpäivä on 31.10.2024. Käymme hakemuksia läpi ja saatamme kutsua sopivia hakijoita haastatteluun jo hakuaikana. Paikat täytetään heti, kun sopivat ehdokkaat löytyvät. Lisätietoja antaa professori Mika Sillanpää, [email protected]. Aalto-yliopisto pidättää oikeuden perustelluista syistä jättää tehtävän avoimeksi, pidentää hakuaikaa, avata hakuprosessin uudelleen ja ottaa huomioon hakijat, jotka eivät ole jättäneet hakemusta hakuajan kuluessa.

Huom.: Aalto-yliopiston työntekijöiden tulee hakea tehtävää sisäisen HR-järjestelmämme Workdayn (sisäiset työpaikat) kautta käyttämällä olemassa olevaa Workday-käyttäjätiliään (ei avointen työpaikkojen ulkoisen verkkosivun kautta). Aalto-yliopiston opiskelijoiden ja vierailijoiden tulee hakea ulkopuolisina hakijoina henkilökohtaisella sähköpostiosoitteella (ei Aalto-sähköpostilla).

Haluatko tietää lisää meistä ja tulevista kollegoistasi? Voit katsoa videot: Aalto University – Towards a better world, Aalto People , ja Shaping a Sustainable Future. Lue lisää työskentelystä Aallossa: Careers at Aalto | Aalto University

Tutustu uuteen virtuaaliseen kampuskokemukseemme: Aalto University – virtual campus tour