‘Bouwkunde zit aan de ondergrens’

De studentenraad kaartte de inkrimping en de gevolgen ervan voor de onderwijskwaliteit deze en vorige maand aan in het overleg met het college van bestuur.
Herman Schoffelen, secretaris van Bouwkunde, en hoofd P&O Peter Kuip stellen dat er dit jaar zeker geen honderd fte’s verdwijnen. Dat aantal komt volgens hen eerder overeen met de inkrimping waarmee Bouwkunde al sinds 2008 bezig is vanwege bezuinigingen. “We komen van een begroting van veertig miljoen euro in 2006/2007 en gaan in 2010 naar dertig miljoen plus drie miljoen via extern gefinancierd onderzoek. Dat geeft forse verschuivingen in het personeelsbestand.”
Een deel van de bezuiniging wordt bereikt door het aantal promovendi te verminderen. “Het waren er meer dan zestig, nu zijn het er veertig. Dat zijn er straks vanuit de eerste geldstroom heel weinig.” Daarnaast is het aantal gastdocenten ingekrompen. Ook stroomden en stromen medewerkers met tijdelijke contracten uit. “Dat geeft onrust, want een deel van deze medewerkers dacht dat er nog wel geld zou zijn voor verlenging of een nieuwe aanstelling.” Een en ander leidde tot zwaardere onderwijstaken voor de blijvers, minder onderzoek en afscheid van jonge veelbelovende mensen.
Volgens Schoffelen en Kuip is de angst gerechtvaardigd dat het onderwijs in het geding komt bij verdere bezuinigingen. “De bodem is bereikt. We moeten heel slim omgaan met onze onderwijscapaciteit en hebben al veel gedaan aan efficiency, juist omdat we in de ontwerpstudio ontwerponderwijs aan kleine groepen willen blijven geven.” Met nog minder personeel zeggen ze dat Bouwkunde haar huidige onderwijsopdracht niet meer kan uitvoeren.
“Wij hebben de grootste groep studenten te bedienen en kunnen ze ook niet naar andere faculteiten sturen. Moet het minder,
dan moeten er bijzondere dingen gebeuren”, aldus Schoffelen.
Als bijzondere maatregelen ziet hij afscheid nemen van afstudeerrichtingen of van complete afdelingen. “Maar dat wil ik niet doen.”
Schoffelen heeft zijn hoop gevestigd op de resultaten van de situatieanalyse die alle faculteiten maken. “Dat is een soort benchmark waarmee je kunt zien wie zijn zaakjes op orde heeft.” Hij denkt dat Bouwkunde er goed uitspringt.
Er is weliswaar onrust, maar Schoffelen en Kuip zien geen reden voor verdere forse ingrepen. “Het managementteam heeft het wijze besluit genomen om niet nog drie miljoen euro intern te vinden, maar die extern te halen via onderzoek.” Dat betekent niet dat er in 2010 geen mensen moeten vertrekken. Aantallen kan Schoffelen niet noemen. “Aflopende contracten worden niet per definitie verlengd.” 

Quantumtechnologie bestaat nog niet. Ja, je hebt halfgeleiders, lasers en supergeleidende magneten waarvan de werking op verschillende quantummechanische effecten berusten. Maar de échte quantumtechnologie, die waar prof.dr.ir Lieven Vandersypen van droomt, is technologie die gebruikmaakt van verstrengeling. En dat bestaat nog nergens.
“Verstrengeling is het meest karakteristieke, bijzondere en diepgaande in de quantummechanica”, zegt de jongensachtige hoogleraar, en in zijn ogen verschijnt een verre glans. Vandersypen werd een jaar geleden benoemd als Antoni van Leeuwenhoek-hoogleraar, een aanstelling voor veelbelovende jonge wetenschappers, aan het Kavli instituut voor nanowetenschappen bij de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Daarvoor had hij al naam gemaakt met zeven publicaties in de tijdschriften Nature en Science. Vandersypen droomt niet alleen, hij bouwt ook gestaag door aan zijn droom: de quantumcomputer.
In zijn intreerede maakte Vandersypen afgelopen vrijdag de balans op. “Het is routine geworden om een enkel elektron op te sluiten in een quantumdoosje, en een tweede in het doosje ernaast. We kunnen de spin van een elektron uitlezen, en we kunnen – als enigen ter wereld – de spin van een elektron op een gecontroleerde manier laten ronddraaien.” Je krijgt de indruk dat de quantumcomputer voor het grijpen ligt, dat het alleen nog een kwestie is van het samenstellen van een stel quantumdots (de door prof.dr.ir. Leo Kouwenhoven ontwikkelde nanostructuur die één elektron als een doosje omvat) tot een groter geheel. Maar die indruk klopt niet.
“We hebben alle bouwstenen, maar er is één obstakel”, legt Vandersypen uit. “En dat is dat de verstrengelde toestand, of meer algemeen de superposities, maar beperkte tijd beschikbaar zijn.” Een elektronspin heeft twee standen – op en neer – maar kan ook in een ongedefinieerde tussenstand verkeren die superpositie genoemd wordt. Die toestand is echter fragiel en de kleinste storende invloed uit de omgeving is genoeg om de superpositie te doen instorten. Men hoopt door quantumdots uit grafeen (éénlagige koolstofstructuur) of van silicium te maken (materialen die geen storende atoomspin hebben) de superpositietijd te kunnen vergroten van 1 tot meer dan 100 microseconden. “Dat is niet binnen handbereik, maar het is ook niet onmogelijk.”
Je kunt je afvragen hoe handig het is om een computer te bouwen die binnen een fractie van een seconde crasht, maar daarmee doe je het bijzondere karakter van de potentiële quantumcomputer geen recht. De meest genoemde toepassingen zijn ontbinding van grote getallen in factoren om codes te kraken of ongestructureerde zoekproblemen. Immers, zolang er superpositie is, onderzoekt de computer alle mogelijkheden tegelijk.
Maar waar Vandersypen van droomt zijn quantumsimulaties, een toepassing die al in 1982 door de fameuze fysicus Richard Feynman werd geopperd. Quantumdots functioneren hierbij als kunstmatige atomen waarbij het aantal elektronen en de elektrische barrières instelbaar zijn. Met voldoende quantumdots zou een gesimuleerd kristalrooster opgebouwd kunnen worden. Vandersypen: “De hoop is dat je knoppen hebt om bepaald gedrag zoals supergeleiding te laten verschijnen of verdwijnen. Je kunt dan naar binnen kijken omdat je al die quantumdots hebt waar je aan kunt meten. Tegelijkertijd controleer je het macroscopische gedrag met de knoppen. Die combinatie geeft meer mogelijkheid dan enkel naar de natuur te kijken, want op die manier komen we er kennelijk niet uit.”
Tien jaar eerder verrichte prof.dr.ir Hans Mooij binnen dezelfde groep quantumtransport al pionierswerk op dit gebied. Hij stelde met andere simulatietechnieken vast dat onregelmatigheid in kristalroosters elektrische geleiding in de weg staat, ook al zijn er vrije elektronen. “Wanorde leidt tot lokalisatie”, vat hij samen.
Het laatste woord is aan Feynman die meer dan een kwart eeuw geleden al een lans brak voor deze nieuwe tak van wetenschap: ‘Nature isn’t classical, dammit, and if you want to make a simulation of Nature, you’d better make it quantum mechanical, and by golly it’s a wonderful problem, because it doesn’t look so easy.’