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客户访谈: Malcom R. Connolly,剑桥大学

您好,Malcolm,请问您在剑桥担任什么职位?作为一位科学家,在职业生涯早期要处理组织团队涉及的所有要求会不会很难?

目前我是 EPSRC 早期职业研究员,在剑桥大学的卡文迪什实验室建立了自己的实验室。 这个研究员职位非常好,它给我 5 年的时间来培养独立性,并探索高风险的想法。 但是既要在实验室建立动力,同时又要关注我的长期职业生涯发展,这当然很难。 管理 4 名学生以不同的方法研究一个问题,的确让我整天忙个不停!

您现在的研究重点是什么?

我的研究重点是了解石墨烯和拓扑绝缘体等 2D 的材料在低温条件下的量子行为,并研究我们在量子器件(例如量子位和单电子泵)中如何利用它们的性能。 我所做的很大一部分工作涉及使用低温扫描探针技术使量子器件可视化,并对如何在应用中利用它们进行早期研究,例如,我对石墨烯纳米结构的显微镜研究 [Phys. Rev. B 83, 115441 (2011)] 指导我们开发单电子泵,它可能成为量子计量的电流标准。

您的研究如何融入广阔的应用范围?

目前的研究现状使叠加和纠缠等量子效应用于广阔的应用范围(如计算和传感)具有很大的推动力,但我们还有很多工作要做。我的研究使用量子材料拓展研究边界并将其转换为概念证明器件,我希望可以在未来量子技术中开辟新的意想不到的途径和方法。 我也很喜欢这个想法:我们可以在相对简单的固态器件中开发量子力学的台式/制冷机式试验。 在商业化方面,在制造量子器件时,最终基本都会归结于寻找类似问题的解决方案,要使技术服务于大众都会面临这些问题,我们会努力跟上最新经典科技的高速发展!

您最重要的出版物是什么?为什么?

可能是我描述石墨烯单电子泵高频操作的论文 [Nature Nanotechnology 8, 417 (2013)]。 目前我们对单电子泵有着极大的兴趣,因为未来它可能成为电流标准,使我们根据电子的基本电荷对安培进行重新定义。 与砷化镓和硅不同,石墨烯的结构并不适合约束单电子,但这篇论文表明,单电子泵比以前金属泵达到的频率高很多,石墨烯在这种条件下表现良好。

您在实验室中使用 Zurich Instruments UHFLI 已经有一段时间了,它适合您的工作吗?

我们做很多射频工程,使我们能够在短时间内操纵和探测量子器件。 例如,解调从耦合到石墨烯量子点的射频振荡电路反射的信号,使我们可以测量单电子隧穿和弛豫。 UHFLI 非常适合这项工作,因为 600 MHz 输入带宽与我们的典型射频振荡电路兼容,5MHz 的解调器带宽使我们可以监测快速过程。 我很高兴我们可以在室温下迅速完成新射频电路的基本测试,以及在低温条件下通过实际试验获得创新,例如,通过使用频率复用和多个解调器来探测器件的不同部分,或使用信号平均器选项执行脉冲测量。

非常感谢您,Malcolm。 最后一个问题。 您之前说过您的伴侣是意大利人,您最欢的意大利美食是什么?

实际上,披萨恰好是我最喜欢的美食之一。 她可以证明,我一直在不断寻找完美披萨!

Malcolm R. Connolly

Malcolm R. Connolly 是剑桥大学 半导体物理组的 EPSRC 早期职业研究员。

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