Eesti füüsik sai Euroopa teadusnõukogult 2,5 miljonit eurot unikaalse katseseadme ehitamiseks

Euroopa teadusnõukogu (ERC) tunnustas Eesti füüsikut Girš Blumbergi 2,5 miljoni euro suuruse uurimistoetusega, mille eesmärk on rajada Tallinnas KBFI-s unikaalne labor senini mõistatuslike kvantnähtuste uurimiseks ülijuhtivates materjalides. Ülijuhid on juba praegu üks võtmetehnoloogia näiteks meditsiinis ja kõrge energia füüsikas. Uuritavad kvantnähtused avavad ukse uutele põnevatele rakendustele kvantarvutite, ülitäpsete aatomkellade ja täppisseadmete loomisel.

Juba ligi sada aastat teame, et väga madalatel temperatuuridel muutuvad mõned materjalid ülijuhtideks. Erinevalt tavalisest elektrijuhtmest, kus alati osa elektrivoolust muundub soojuseks, ülijuhis sellist energiakadu pole. Seetõttu saab ülijuhist ehitada näiteks kadudeta elektriliine, kerida võimsaid magneteid, ehitada suure kasuteguriga elektrigeneraatoreid ja -mootoreid ning väga tundlikke aparaate, näiteks kvantarvuteid. Kahjuks töötavad kõik teadaolevad ülijuhid väga madalatel temperatuuridel, tüüpiliselt temperatuuridel alla ‒190 ˚C. Mõistame senini ülijuhtivuse mikroskoopilist olemust üsna halvasti, mis on suureks takistuseks paremate ülijuhtide loomisel. Üks võimalus ülijuhte paremini mõista on uurida nendes esinevaid sümmeetriat rikkuvaid nähtusi, näiteks kas ülijuhtide käitumine sõltub füüsikalise aja suunast. Füüsikud teavad, et ajaline sümmeetria on materjalides seotud nende magnetiliste omadustega. KBFI-sse rajatava katseseadme eesmärk ongi uurida neid ülinõrku ja tundlikke magnetilisi nähtusi ülijuhtides. Et seda saab teha vaid väga madalate temperatuuride juures ‒ mõni sajandik kraadi üle absoluutse nulltemperatuuri ‒, tuleb rajada spetsiaalne külmalabor ja luua mitmeid unikaalseid väga tundlikuks mõõtmiseks vajalikke seadmeid.

Girš Blumberg: „Meil on Tallinnas harukordne võimalus uurida ühte tänapäeva kvantfüüsika olulist probleemi, kus ülijuhis iseeneslikult rikutakse aja suuna sümmeetriat. Praegu annavad katsed vastuolulisi tulemusi ning puudub ka selge teoreetiline arusaam nendest ülijuhtidest. Püüame teooriate ja katsetulemuste segaduses selgust tuua uut tüüpi katsetega, kus registreeritakse peegeldunud soojuskiirguse polarisatsioonitasandi pööret. Kavandatud uurimus avab ülijuhtivuse uurimiseks uue akna.“

KBFI direktor Urmas Nagel: „ERC teadusgrant on suur tunnustus Girš Blumbergi tööle ülijuhtivuse füüsikas. Kindlasti on uurimisprojekti edus oluline roll KBFI pikaajalisel kogemusel erinevate magnetiliste nähtuste uurimisel. Olen väga põnevil ‒ antud uurimisaparaat saab olema maailma mõttes täiesti unikaalne ja võimaldab meil jätkuvalt olla maailma teaduse eesliinil. Loodan väga, et Girši töö tulemusel tekib meil uusi ideid, mis avavad teaduses ja tehnoloogias selliseid suundi, millest praegu ei oska keegi isegi unistada, näiteks uue põhimõtte kvantarvutite ehitamiseks!“

Girš Blumberg veetis koolipõlve Viljandis, misjärel ta lõpetas Tartu ülikooli 1981. aastal. Samal aastal asus ta tööle KBFI-sse. Ta kaitses oma doktoritööd aastal 1987. Alates aastast 1992. on ta jaganud oma töötamist Ameerika Ühendriikide ja Eesti vahel. Aastast 2008. on ta Rutgersi ülikooli professor Ameerika Ühendriikides.a