De Jonge Akademie

Ga direct naar de inhoud
Ga direct naar de site navigatie
Ga direct naar zoeken

Week 16: dagboek van Lieven Vandersypen

7 oktober 2013

Weekdagboek van een wetenschapper: Lieven Vandersypen (Technische Universiteit Delft) van 10 tot 16 december. Lieven Vandersypen doet onderzoek naar kwantumcomputers en grafeen.

Maandag

Om 7 u gaat de wekker. Ik heb flexibele werkuren maar mijn vrouw, Annemieke, heeft vaste uren. Als het goed is, wordt deze week niet al te druk, een verademing na de drukte van de voorbije weken. Ik breng Sofie, onze lieve dochter van 6 maanden, met de fietskar naar de crèche in het hart van Delft. Van daaruit fiets ik verder naar de universiteitscampus. Die campus is er de laatste jaren flink op vooruit gegaan. Het hart van de campus is nu het fraaie Mekelpark in Delft. Eerder was dit de Mekelweg, met grote parkeerplaatsen.

Na wat e-mails te hebben beantwoord ga ik naar een vergadering van de projectleiders uit diverse faculteiten van het Honours Program Delft, een programma dat onze beste en meest gemotiveerde studenten extra uitdaging wil bieden in hun studie. Zelf ben ik verantwoordelijk voor het honours programma voor de BSc Technische Natuurkunde. Dat loopt nu voor het vierde jaar, en zowel studenten als de betrokken docenten zijn erg enthousiast. Van de vergadering zelf word ik minder enthousiast, omdat die wat langzaam gaat. Dit zag ik aankomen, dus ik had mijn laptop mee om tegelijk nog verder te gaan met e-mails beantwoorden.

Na de lunch een spoedoverleg over de financiële afwikkeling van een groot Europees onderzoeksproject. Europese subsidie programma's zijn erom berucht dat ze niet werken op basis van vertrouwen, maar op basis van vele regeltjes. Noodzakelijke kosten voor het onderzoek passen niet altijd binnen die regels en daar moeten we dan weer een oplossing voor bedenken. Eigenlijk is het zonde dat we daar onze tijd moeten insteken.

Ik loop even langs het lab om de voortgang van een van de metingen te bespreken met de promovendus die hier aan werkt. Wetenschap doen is vaak hard wroeten, dat heeft deze promovendus het voorbije jaar al ruimschoots ondervonden. Gelukkig lijkt de meting nu een leuk resultaat op te leveren. Afwachten of het inderdaad echt klopt. Over een week weten we meer. Dat is altijd erg spannend!

Het doel van dit onderzoek is om erachter te komen of het mogelijk is een kwantumcomputer te bouwen, en zo ja, hoe die er zou uitzien. Dat is een computer die op een fundamenteel andere manier werkt dan alle bestaande computers, door gebruik te maken van zogeheten kwantum superposities (zoals een elektron wat op twee plekken tegelijk kan zijn). Daardoor kan de kwantumcomputer een fenomenaal aantal berekeningen in parallel uitvoeren, dat is althans het idee. Samen met collega's wereldwijd werken we aan de elementaire bouwstenen. Het is tegelijk ook een wedloop, want iedereen wil graag de eerste zijn die een volgende belangrijke stap zet.

afm plaatje 2 gekoppelde kwantum dots200.jpg
Foto: plaatje van een sample met twee zogeheten kwantum dots, nano eilandjes in een halfgeleider structuur waarin telkens precies 1 elektron wordt opgesloten. De spin van elk elektron is voor ons een kwantum bit.

Om 14u volgt een gesprek met een collega waarin we het R&O gesprek (evaluatie van het voorbije jaar en planning voor het komende jaar) voorbereiden van twee technici uit de groep. Sinds 1 januari ben ik sectieleider van de Quantum Transport groep, een club met zo'n 60 vaste wetenschappers, postdocs, promovendi, afstudeerders, en technische en administratieve ondersteuners. Sindsdien heb ik gemerkt dat er in die grote groep mensen toch meer speelt dan ik eerder dacht. Diverse kleine en grote problemen komen nu veel meer dan vroeger op mijn bord terecht. Vaak is het wel leuk om plooien proberen glad te strijken, of mensen vooruit te helpen, maar het kost allemaal tijd. Gelukkig hebben we erg goede ondersteuning, die veel problemen zelfstandig opvangt.

Na afloop zoek ik een andere promovendus op, die een outline voor een manuscript heeft uitgewerkt over recente metingen die hij heeft verricht. Samen bespreken we de kernboodschap van dit experiment. Wat is hier de essentie, en hoe brengen we dat over? Dit soort brainstorms zijn altijd leuk. Een uur later zijn we een eind verder. Figuur 3 vraagt nog wat meer denkwerk. Morgen of overmorgen komen we erop terug.

Na nog wat dingen tussendoor ga ik om 17u30 Sofie weer ophalen. Annemieke is arts en had nog een late afspraak. Sofie heeft zo'n olijke brede lach, ik word er elke keer warm van van binnen als ik haar zie :). Ik geef haar wat broccoli te eten, laat haar paardje rijden op mijn knie en vertel wat verhaaltjes (waar ze nog niets van begrijpt). Nadat ze de borst heeft gekregen leg ik haar in haar bedje. Wat een engeltje!

Na het eten ga ik weer aan de slag, onder meer met een review paper te lezen die we morgen met mijn groep gaan bespreken in onze "journal club".

Dinsdag

Sofie is weer vrolijk wakker geworden. Annemieke gaat de deur uit terwijl ik nog ontbijt – ik begin mijn dag langzaamaan als ik geen vroege afspraken heb staan. Het is ook vandaag aan mij om Sofie naar de crèche te brengen maar Annemieke haalt haar straks op.

Ik ben iets na 9 u op de TU en begin wat mail te beantwoorden en diverse kleine dingen te regelen met ons secretariaat. Zo blijkt er nog een financiële rapportage te ontbreken voor een subsidie die ik heb ontvangen om een groot congres te organiseren een half jaar geleden. Om 10 uur komt een postdoc van een collega langs voor advies over zijn loopbaan. Mijn collega wil zijn contract verlengen maar dit zou zijn derde verlenging zijn en dat zou een vaste baan betekenen, wat niet de bedoeling is. We bespreken de alternatieven en mogelijke uitwegen.

Daarna ga ik langs het lab. Dat zijn vaak toch de leukste momenten. De promovendi laten hun voortgang zien, vertellen waar ze tegenaan lopen of welke vragen ze hebben, en samen bespreken we de vervolgstappen. Een Italiaanse en Japanse promovendus hebben de voorbije dagen (ja, ook in het weekend wordt doorgemeten!) interessante meetresultaten gehaald: de relaxatietijd van een elektron spin in een kwantum dot hangt sterk af van de richting van het magneetveld dat we aanbieden. Vandaag laten ze me de theoriecurve zien die erbij past. Tot nu toe lijkt het goed te kloppen. De komende dagen hopen we het plaatje volledig te hebben. De spanning blijft.

Nog voor de lunch schrijf ik een aanbevelingsbrief voor een Amerikaanse wetenschapper die in Kopenhagen een subsidie aanvraag heeft ingediend. We hebben in het verleden heel leuk samengewerkt en deze brief schrijf ik van harte. Aanbevelingen spelen een grote rol in de loopbaan van een wetenschapper, naast de objectieve gegevens zoals de publicaties die iemand heeft geschreven.

Na de lunch komen we nog even terug op figuur 3 van gisteren. Het inzicht is gegroeid, maar we willen nog een slag verder komen. De promovendus gaat ermee aan de slag. Dit wordt zijn laatste publicatie voor hij kan promoveren.

Om 14 uur heb ik het R&O gesprek met een van de secretaresses uit onze sectie. Het gesprek neemt meteen een erg verrassende wending. In dit dagboek kan ik er even niet veel meer over zeggen.

Ik kom in de gang een postdoc van een collega tegen, die uitzoek werk verricht heeft over nieuwe meetopstellingen die we allebei willen kopen. Vorige week hebben we bericht gehad dat we samen met andere collega's een grote Europese subsidie hebben binnengehaald (ERC Synergy), waarmee we de nieuwe apparatuur kunnen financieren. Het gaat om dure apparaten (cryofree mengkoelers), van elk bijna een half miljoen Euro, dus het is erg belangrijk alle specificaties, afwegingen en mogelijkheden goed door te spreken. We wisselen een uurtje informatie en ideeën uit. Wordt vervolgd.

Nog even de laatste pagina's van het overzichtsartikel lezen dat we zodadelijk gaan bespreken in de journal club. Een van de belangrijkste vragen bij het lezen is: zijn we zelf met het meest geschikte soort samples aan het werken. Het is belangrijk je eerdere keuzes af en toe tegen het licht te houden. Vooralsnog is het antwoord ja, concluderen we.

Tegen 19u ben ik thuis. Annemieke en Sofie wachten me op. Na het eten leg ik Sofietje in bed. Na 10min verliest ze het gevecht tegen de slaap en ga ik nog wat werken. Onder meer opnieuw een aanbevelingsbrief schrijven, in dit geval voor een hoogleraar die van Columbia University naar Stanford University wil verhuizen. Hij is absoluut een topper. Ik heb zelf mijn promotieonderzoek op Stanford gedaan, en houd er geweldig mooie herinnering aan over. Ik ben zelf gepolst voor die Stanford positie maar de band met mijn familie en die van Annemieke zijn me veel waard. Bovendien is Delft op mijn vakgebied eigenlijk nog interessanter dan Stanford.

Woensdag

Vandaag ga ik in Eindhoven een lezing geven bij Studium Generale. Ik neem de trein om 9u35 en blijf thuis werken tot die tijd. Om 9u15 komt oma langs (moeder van Annemieke). Elke woensdag past zij op Sofie.
 
In de trein bereid ik mijn praatje voor. De titel is "Thin, thinner, graphene". Grafeen is het dunste materiaal dat er bestaat: een laagje koolstof van 1 atoom dik. Het is in 2004 voor het eerst doorgemeten, door Andre Geim en Kostya Novoselov van de Universiteit van Manchester, die het met behulp van een stukje plakband hadden afgepeld van grafiet. Daarna is een ware explosie aan activiteit gevolgd, met intussen meer dan 16000 publicaties met grafeen in de titel, momenteel meer dan 120 per week! Aan 15 van die publicaties heb ik zelf bijgedragen. Grafeen is voor natuurkundigen als ik een ware speeltuin, door het ongewone gedrag van elektronen in grafeen. Zo bewegen ze met een constante snelheid door het materiaal, en alsof ze geen massa hebben. Mogelijke toepassingen zijn enorm divers, van snelle transistoren tot batterijen, sensoren en LCD schermen. Ik krijg erg positieve reacties van de 150 aanwezigen. Dit soort reacties geeft me altijd energie!
 
Op de terugweg bedenk ik enkele tentamenvragen voor het hertentamen Elektriciteit en Magnetisme van begin januari. Dat is een leuke bezigheid :). Ik verwerk ook wat email.
 
Terug in Delft kijk ik met een promovendus naar zijn slides voor de werkbespreking van morgen. Hij heeft nieuwe data over tweelaags grafeen die we maar ten dele begrijpen. Op de werkbespreking is de hele Quantum Transport vakgroep aanwezig. Daar stellen we elkaar kritische vragen over de presentaties dus het is een goede plek om input te krijgen op deze resultaten.
 
Om 16u begint het wekelijkse Quantum Nanoscience seminarie, bedoeld voor iedereen uit onze afdeling (Quantum Nanoscience). Een spreker uit Wenen geeft een lezing over theoretische voorstellen over het koppelen van de spin van 1 elektron met een mechanische resonator. Achteraf praat ik nog een uurtje met de spreker, onder meer over metingen uit ons lab waar ik erg enthousiast over ben, samen met de Nederlandse promovendus die deze metingen heeft verricht. We hebben de resultaten vorige vrijdag voor publicatie ingestuurd naar Science. Er komen leuke vervolgideeën uit het gesprek.
 
's Avonds doen Annemieke en ik mee met het groot dictee van de Nederlandse taal. Ik kom uit op 31 fouten. Vooral de koppeltekens zitten me dwars, en het al dan niet aan elkaar schrijven van samenstellingen. Sommige regels zijn intussen anders dan toen ik op de middelbare school correct Nederlands heb leren schrijven, dat helpt niet. De gemiddelde "bekende Nederlander" of "bekende Vlaming" in het programma had 36 fouten, dus dat geeft me wat troost :). 

Donderdag

Vandaag wordt een gevarieerde dag. Ik ben tegen 9u30 op de universiteit. Eerste afspraak is met mijn collegadocent van het college Elektriciteit en Magnetisme. We trekken een uur uit om de tentamenvragen te overlopen die elk van ons bedacht heeft. We denken dat we een representatieve set vragen hebben uitgezocht, en gaan ze uittesten op de promovendi die het college mee begeleiden (vragen beantwoorden van studenten, huiswerk, etc.). Gewoonlijk blijken de vragen te moeilijk te zijn en passen we ze aan. Even kijken hoe deze set vragen uitpakt.
 
Er volgen een serie afspraken met telkens wat tijd er tussendoor. Die tijd vul ik met emails beantwoorden, langs het lab gaan, een paper lezen van een collega die om feedback had gevraagd, een kort gesprekje met de afdelingssecretaris, enzovoort.
 
Om 13u komt de personeelsadviseur van onze afdeling langs. Ze wil me graag enkele keren per jaar spreken in mijn functie als sectieleider, om door te lopen wat er speelt binnen onze sectie op personeelsvlak. Indien nodig maken we diverse afspraken voor vervolgacties. Het gaat onder meer over de problemaetiek rond de verlenging van dat postdoc contract van eerder uit de week.
 
Om 14u30 zit ik om de tafel met een collega uit een andere afdeling, een promovendus uit mijn groep en een uit zijn groep. We hebben een jaar geleden een gezamenlijk project opgestart over grafeen, waarop sindsdien in de achtergrond kleine stapjes vooruit zijn gemaakt. We bespreken waarom de laatste, cruciale fabricagestap is mislukt - contact maken met het grafeen via electron-beam induced deposition -, hoe we snel een nieuw sample kunnen uitproberen, en ervoor kunnen zorgen dat het dan wel goed gaat.
 
Om 16u begint de werkbespreking van onze vakgroep. Het praatje van mijn promovendus loopt goed en er komen enkele interessante vragen naar boven. Deze metingen worden onderdeel van zijn proefschrift maar we zijn er nog niet uit of we ze ook gaan insturen naar een wetenschappelijk tijdschrift. De reacties op de werkbespreking zijn wel bemoedigend, dus misschien toch maar verder de analyse verder uitwerken en opschrijven in de vorm van een artikel.
 
Tijdens het praatje van de tweede spreker sluip ik er tussenuit om naar een prijsuitreiking te gaan van de PhD Candidate Award 2012. Deze prijs gaat naar de meest veelbelovende promovendus van de TU Delft en wordt dit jaar voor het eerst uitgereikt. Een van de twee winnaars is een promovendus uit de groep van een collega binnen onze vakgroep. Mijn collega is in het buitenland vandaag dus ik vervang hem tijdens de ceremonie. De voormalige rector is de voorzitter van de jury.
 
Ik kan niet blijven voor de receptie want moet me haasten om nog langs te kunnen gaan bij het afscheidsfeest van de directeur van onze cleanroom. Hij kijkt met plezier terug op 40 jaar in dienst van de TU Delft, en ik kijk met plezier terug op de voorbije elf jaar waarin ik hem heb gekend. De Delfste cleanroom staat bijzonder hoog aangeschreven in binnen- en buitenland, en de directeur heeft daar een belangrijke rol in gespeeld.
 
Vanavond ga ik lekker uit eten met mijn vrouw. Het is onze "date night". Vooraf houd ik Sofietje een minuut of 20 op schoot, wat veel te kort is. Annemieke is vrij op donderdagen en was de hele dag bij Sofie, maar zelf heb ik geen papa dag… Toch is het goed om er soms ook eens met zijn tweetjes op uit te trekken.

Vrijdag

De nacht wordt onderbroken door Sofietje. Ze is ziek en heeft er nu ook last van. Arme drommel. Maar ja, het hoort erbij, ik vind het niet zo erg.

Op het begin van de dag ontstaat er een akkefietje met de leider van een andere sectie. Het is allemaal niet superbelangrijk maar het blijft wel de hele dag wat op me doorwerken. Ook dat hoort erbij, helaas ...

In de ochtend heb ik weer een R&O gesprek, nu met een van onze technici. We zitten midden in de jaarlijkse ronde gesprekken met de zogeheten ondersteuners: ze zijn zelf geen wetenschappers maar spelen wel een belangrijke rol in de voortgang van het wetenschappelijk werk door te helpen bij de administratie en technische werkzaamheden.

Tussendoor weer wat diverse kleine dingen, zoals de tentamen vragen die ik bedacht heb intypen.

Na de lunch geef ik feedback aan mijn collega en zijn promovendus over hun paper. Het is erg fijn dat we elkaars werk kritisch lezen. Daardoor wordt het sterker en maakt het meer kans op publicatie.

Aansluitend geef ik feedback op de volgende versie van de paper van mijn promovendus waar we het maandag al over hadden. Het verhaal heeft nu duidelijk vorm gekregen, maar figuur 3 blijft nog steeds een puzzel. Op het eerste gezicht lijkt het dat we alle informatie hebben om de figuur goed te kunnen interpreteren, maar toch klopt er iets niet. We moeten proberen het vraagstuk vanuit een andere hoek te benaderen, want nu zitten we steeds weer dezelfde redenering te maken, die steeds weer op dezelfde manier op hetzelfde probleem stuit.

Daarna maak ik een rondje langs het lab. Ik doe nu al ruim 15 jaar onderzoek, dus ik zou eigenlijk wel beter moeten weten intussen, maar steeds weer duren metingen toch langer dan ik verwacht. Ook bij een meting die er rechttoe rechtaan uitziet, blijkt er toch weer een complicatie te zijn. We maken de afweging hoe hard we willen doorduwen, of dat we met minder resultaat genoegen nemen om sneller naar het volgende echt grote resultaat te kunnen toewerken. Begin volgende week moet dat duidelijk worden.

Het is echt een paper dag vandaag. Om 16u30 skype ik met een voormalige promovenda die intussen postdoc is op Stanford om weer een andere paper te bespreken. Die ligt al heel lang op de plank en we moeten er nu iets mee, omdat de theoretici uit de VS waarmee we samenwerken hun theorie verhaal klaar hebben over de metingen die wij in onze paper zouden gaan opschrijven.

Daarna lees ik een stuk geschreven door weer een andere theoreticus waarmee we samenwerken, een Nederlander die in Kopenhagen werkt. Ook hij heeft de theorie uitgewerkt voor een van onze eerdere metingen. Die wisselwerking tussen theorie en experiment is heel belangrijk in de experimentele natuurkunde. Soms loopt de theorie voorop door nieuwe verschijnselen te voorspellen of leuke metingen voor te stellen, soms loopt ze achterop en probeert ze gedane metingen te verklaren, of beter te duiden.

's Avonds ga ik squashen. Dat doet me altijd erg goed.

Zaterdag

Ik ben er aan toe om eens lang uit te slapen, maar Sofietje denkt er anders over. Ik neem haar mee naar beneden zodat mijn vrouw in elk geval kan uitslapen. Stiekem werk ik alvast een uurtje.

De rest van de dag gaat op aan boodschappen doen, winkelen en kerstcadeaus kopen in de binnenstad van Delft. We komen een heel eind. En het blijft genieten om tussen die eeuwenoude gebouwen en al even oude grachten rond te lopen.

's Avonds kijken we Expeditie Robinson (opgenomen). Bijna de ontknoping. Goede ontspanning.

Zondag

Nu lukt het wel om uit te slapen. De rollen zijn omgedraaid.

Ik lees enkele uren in een proefschrift van een promovendus uit een andere vakgroep. Ik zit in de promotiecommissie die moet oordelen over deze promovendus. Morgen is de promotie dus het is hoog tijd.

Daarna ruimen we op in huis want om 16u komen er vrienden op bezoek, een koppel met twee jonge kinderen. Ik ken haar van toen we samen in het universiteitskoor zongen. Vijf jaar geleden hebben we samen met enkele anderen een nieuw koor opgericht in Delft. Voor het universiteitskoor voelden we ons te oud geworden, en we vonden geen van allen een koor in de buurt dat ons aansprak. Het wordt erg gezellig en Annemieke heeft zoals altijd erg lekker gekookt (mijn taak en specialiteit is de afwas). Om 19u30 begint de koorrepetitie. Een ontspannen einde van een week die al bij al inderdaad nog meeviel wat betreft drukte. Klaar voor een nieuwe week!

Centrale deel van bijz. koelkast

Grafeen

KNAW


Ga terug naar de bovenkant van deze pagina
Ga terug naar de inhoud
Ga terug naar de site navigatie
Ga terug naar zoeken