Hvordan skaber man stabile, fleksible og rene miljøer til forskning, der foregår ved temperaturer tæt på frysepunktet? På Niels Bohr Instituttet i København udføres banebrydende forskning inden for kvantemekanik – og i flere af laboratorierne findes konstruktioner opbygget med Rollcos aluminiumprofilsystemer.
Forskning med krav om stabile konstruktioner
Niels Bohr Instituttet er en del af Københavns Universitet og et internationalt anerkendt center for forskning i kvantemekanik og udviklingen af fremtidens kvantecomputere. Her udføres avancerede eksperimenter i kontrollerede miljøer, og i flere laboratorier kan man finde konstruktioner bygget med Rollcos aluminiumprofilsystemer.
Rollco har blandt andet leveret flere typer aluminiumstativer, mobile reolsystemer samt udtræksskinner til tunge applikationer – såkaldte Udtræksskinner Heavy.
Eksperimenter i praksis – hvor trial and error fører til fremskridt
Thomas Hedegaard arbejder som tekniker ved Niels Bohr Instituttet og har stor indsigt i arbejdet på stedet. Han tog sig tid til at vise os rundt på instituttet og fortælle om deres spændende projekter.
På instituttet foregår flere parallelle eksperimenter, hvor forskellige materialer og metoder testes for at finde de optimale løsninger til fremtidens kvantecomputere. Arbejdet udføres i høj grad af universitetets studerende, som får lov til at eksperimentere og afprøve sig frem – trial and error – for at finde den bedste løsning. Thomas sammenligner arbejdet på instituttet med kokke, der afprøver forskellige opskrifter for at nå frem til det bedst mulige slutresultat.
Hvad er kvantemekanik?
Kvantefysik – eller kvantemekanik – er en grundlæggende teori inden for moderne fysik, der forklarer, hvordan stof og energi opfører sig på atomært og subatomært niveau. I modsætning til klassisk fysik beskriver kvantemekanikken en verden, hvor energi findes i diskrete niveauer, og hvor partikler kan udvise både bølge- og partikelegenskaber. Usikkerhed og sandsynligheder spiller derfor en central rolle frem for entydige og eksakte forudsigelser.
En kvantecomputer udnytter kvantemekaniske fænomener som superposition og sammenfiltring til at behandle information. I stedet for klassiske bits (0 eller 1) anvendes kvantebits – qubits – som kan befinde sig i flere tilstande samtidigt. Det åbner for ekstremt hurtige beregninger af visse problemstillinger, f.eks. inden for materialeforskning, kemi og lægemiddeludvikling.
−273 °C – koldere end rummet
Thomas fortæller, at kvantecomputere i høj grad er afhængige af ekstrem kulde for at fungere. Testene på Niels Bohr Instituttet udføres ved meget lave temperaturer – ofte blot få millikelvin, lavere end −273 °C – hvilket er koldere end rummets baggrundstemperatur.
Årsagen er, at qubits er ekstremt følsomme over for varme; selv små mængder termisk støj kan forstyrre kvantetilstandene og gøre beregningerne upålidelige. For at opnå disse ekstreme temperaturer anvendes avancerede kryogene kølesystemer – såkaldte kryostater eller “kvantekøleskabe” – som ofte baserer sig på flydende helium.
Hvorfor aluminiumprofiler fungerer i renrumsmiljøer
Forskningen på Niels Bohr Instituttet foregår i renrumsmiljøer, hvor det er afgørende at undgå uønskede partikler, der kan kontaminere testene.
Aluminium er et materiale, der egner sig særligt godt til brug i renrum, da det har følgende egenskaber:
- Næsten vedligeholdelsesfrit og korrosionsbestandigt
- Lav vægt kombineret med høj stivhed
- Glat, ikke-porøs overflade, som ikke binder partikler
- Ikke-magnetisk
Sporene i aluminiumprofilerne gør det nemt at montere tilbehør og justere konstruktionerne efter behov. Der findes et bredt udvalg af tilbehør, som gør det muligt at tilpasse aluminiumstativer og hyldesystemer. Det giver en fleksibel løsning, hvor intet er “hugget i sten” – i modsætning til eksempelvis svejsede stålstativer.
På Niels Bohr Instituttet designer forskere og teknikere selv deres aluminiumkonstruktioner. Rollcos rolle er herefter at hjælpe med at omsætte idéerne til færdige og funktionelle løsninger – med komponenter, der lever op til både renrumskrav og komplekse laboratoriemiljøer.
Digital tilgængelighed og relationer, der betyder noget
Thomas fortæller, at man på Niels Bohr Instituttet værdsætter gode relationer til sine leverandører. God service og hurtige svar er vigtige faktorer – og noget, han også mener kendetegner samarbejdet med Rollco.
Han fremhæver desuden, at adgangen til digital produktinformation på Rollcos hjemmeside er afgørende:
“Hvis de studerende ikke kan finde den information, de leder efter online, er der stor risiko for, at de går videre til en anden leverandør. Unge i dag vil i høj grad kunne klare tingene digitalt selv – uden at skulle ringe eller skrive e-mails.”
Vi takker Thomas og Niels Bohr Instituttet for et meget givende besøg og for muligheden for at få indblik i deres spændende arbejde inden for kvanteforskning.
| Grundlæggende principper og funktion i kvantemekanik |
|
| Anvendelsesområder og potentiale |
|
