Op vrijdag 20 juni verdedigt UT’er Femke Witmans haar onderzoek naar nanodraden: een veelbelovend materiaal voor quantumcomputers. Tegelijkertijd legt ze het graag uit aan iedereen die het maar wil horen. Met onder andere blogs, Nanolympics en eenvoudige colleges laat ze zien dat quantumtechnologie er voor iedereen is.
Hoe bouw je een quantumcomputer? Promovenda Femke Witmans onderzoekt de allerkleinste bouwstenen: nanodraden van tin-telluride. Dat onderzoek moet de weg vrijmaken voor quantumcomputers. Die nanodraden geleiden stroom op een bijzondere manier die nog niet volledig begrepen wordt.
Mysterieuze Majoranadeeltjes
Wanneer je die kleine draden combineert met een supergeleider, kunnen mogelijk Majoranadeeltjes ontstaan. Majoranadeeltjes zijn exotische deeltjes die als schild kunnen dienen om quantumcomputers stabieler te maken. Witmans slaagde erin om supergeleiding in deze draden te krijgen, een belangrijke stap om die Majoranadeeltjes daadwerkelijk te vinden.
Die Majoranadeeltjes toonde ze nog niet aan in haar onderzoek. “Die deeltjes zijn nog door niemand succesvol aangetoond, dat was dan een enorme doorbraak geweest”, vertelt Witmans. Toch is haar onderzoek naar de eigenschappen van nanodraden waardevol om de wereld om ons heen beter te begrijpen. “Ik werk aan iets dat zo fundamenteel is, dat je niet altijd weet of het ooit een toepassing krijgt. Maar dat gold ook ooit voor de transistor. Zonder dat onderzoek hadden we nu geen telefoons.”
Haar werk helpt ook om beter te begrijpen hoe dit type materiaal zich gedraagt, en of het inderdaad geschikt is als bouwsteen voor de quantumcomputer van de toekomst. Dat kan ook nuttig zijn voor andere materialen van dezelfde soort.
Nanolympics en Faces of Science
Naast haar labwerk trekt Witmans het land door om quantumtechnologie uit te leggen aan iedereen die het maar wil horen. Als een van de ‘Faces of Science’ vertelt ze in verschillende blogs en video’s over haar leven als onderzoeker en haar onderzoek. Ze gaf al op verschillende scholen college over wetenschap, quantum en nanotechnologie en ze werkt mee aan een Klokhuisaflevering over nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek. “Jongeren, mbo-studenten en senioren. Wetenschap is voor, met en door iedereen,” stelt ze. “Juist bij zo’n abstract onderwerp als quantum is het belangrijk om te laten zien wat het ons kan brengen.”
Zo bracht ze samen met andere PhD-studenten van MESA+ de Olympische Spelen van Parijs naar het Nanolab in Twente. In het team Nanolympics printte ze honderden frames van sportfragmenten op een chip van vijf bij vijf millimeter. Door die snel achter elkaar te monteren ontstonden stopmotionfilmpjes van sporters die net zo klein zijn als de dikte van jouw haar.
Witmans helpt zo verschillende doelgroepen om de technologie van de toekomst beter te begrijpen. Maar misschien nog belangrijker: ze laat zien dat wetenschap geen gesloten wereld hoeft te zijn. Door quantumfysica uit te leggen aan wie er maar nieuwsgierig naar is, bouwt ze tegelijk aan vertrouwen, begrip en inspiratie.
Meer informatie
Femke Witmans deed haar onderzoek als promovenda in de onderzoeksgroepen Nano Electronics (NE) en Interfaces and Collerated Electron systems (ICE) van de Faculteiten EEMCS en TNW en instituut voor Nanotechnologie MESA+. Op vrijdag 20 juni 2025 verdedigt ze haar proefschrift getiteld ‘Quantum transport in tin telluride nanowire devices’. Haar promotoren zijn prof. dr. ir. Alexander Brinkman en prof. dr. ir. Floris Zwanenburg.
