Women Of Quantum Technology: Dr. Laura Gagliardi Of The University Of Chicago

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Dr. Laura Gagliardi z Univerze v Chicagu govori o svojem delu na področju kvantne kemije

By Kenna Hughes-Castleberry objavljeno 06. septembra 2023

Kvantna kemija, področje, ki se poglablja v vedenje in interakcije molekul in atomov na kvantni ravni, ima ključ do odklepanja globljega razumevanja temeljne narave našega vesolja. Z raziskovanjem zapletenega sveta kvantne mehanike lahko znanstveniki pridejo do prelomnih odkritij, ki imajo daljnosežne posledice v različnih znanstvenih disciplinah. Eden od teh raziskovalcev je dr. Laura Gagliardi, profesor kemije in molekularnega inženirstva na Univerzi v Chicagu. "Vedno so me fascinirali kvantni pojavi in poskušal sem razumeti, kako materija deluje na molekularni in atomski ravni," je pojasnil Gagliardi. »Ko raziskujemo snov na tako majhnem merilu (atomi in molekule so veliki približno 10^-10 metrov), so potrebni kvantni zakoni. V moji skupini razvijamo metodologije kvantne kemije in zamisel, da lahko izkoristijo potencial kvantne arhitekture, je fascinantna in obetavna.«

Gagliardijeva znanstvena kariera se je začela leta 2002, ko je postala docentka za kemijo na Univerza v Palermu. Od tam je delala na različnih drugih univerzah, dokler Gagliardi leta 2020 ni prispel na Univerzo v Chicagu. V svoji karieri je prejela različne nagrade, vključno z Medalja Linusa Paulinga v 2023, v Nagrada Petra Debyeja iz fizikalne kemije Ameriškega kemijskega združenja leta 2020 Humboldtova raziskovalna nagrada, in Bourkejeva nagrada Kraljevega kemijskega združenja. »Sem kemik in moja strast do razumevanja zapletenosti delovanja materije, zlasti na atomski ravni, izhaja iz mojih dni kot študentka kemije,« je izjavila. »Ko sem bil prvič izpostavljen kvantni mehaniki in sem spoznal, da temeljne razlage na ravni molekul in atomov urejajo zakoni kvantne mehanike, sem se resnično zaljubil v to področje. Ko nekdo raziskuje makroskopske pojave, jih je mogoče ponovno prevesti tudi v kvantni svet. Ta strast se je nadaljevala zadnjih 25 let in resnično sem privilegiran, da je moje delo tudi moj hobi in moja strast.«

Zaradi njenega navdušenja nad kvantno kemijo se Gagliardi in njena raziskovalna ekipa na Univerzi v Chicagu osredotočajo na izvajanje kvantne kemije. simulacije za študij obnovljivi viri energije. »Osredotočeni smo na raziskovanje učinkovite uporabe virov sončne energije, na prehod iz gospodarstva, ki temelji na ogljiku, na gospodarstvo, ki temelji na vodiku. V drugem zelo fascinantnem projektu računalniško modeliramo nove materiale za pridobivanje vode iz zraka, s ciljem zagotoviti čisto vodo vsemu človeštvu. Ti materiali so kot gobe. V računalniških simulacijah analiziramo spremembe v njihovi kemični sestavi, da bi bila absorpcija in sproščanje vode učinkovitejša. Oblikujemo tudi gobice z večjo notranjo prostornino, ki sprejmejo več molekul vode. Te računalniške simulacije temeljijo na zakonih kvantne mehanike, v kombinaciji tudi s klasično mehaniko. Izkoriščamo tudi umetno inteligenco za učinkovitejše pospeševanje teh odkritij. Za uspeh naše raziskave je nepogrešljivo sodelovanje z eksperimentalci, ki testirajo naše računalniške napovedi tako, da v svojem laboratoriju izdelajo naše računalniške vrste.« Gagliardi je tudi napovedoval kemične sisteme kot potencialne kubite za naslednjo generacijo kvantnih računalnikov. "Ta raziskava je na začetku, vendar je potencial tega področja zelo razburljiv"

Kot profesor na Univerzi v Chicagu in vodilni na področju kvantne kemije je Gagliardi globoko zavezan spodbujanju inkluzivnosti na znanstvenem področju. "Zastopanost spolov na področjih STEM, zlasti na vodstvenih položajih, se še naprej sooča z razlikami," je dejala. »Nezadostno zastopanost žensk v STEM je treba obravnavati tako, da zagotovimo, da ženske niso izolirane na svojih akademskih in poklicnih potovanjih. Pomembno je ustvariti podporna okolja, kjer lahko ženske uspevajo kot del sodelujočih ekip.« Da bi se izognili izolaciji, dr. Gagliardi spodbuja vzpostavitev mrež, ki jih sestavljajo vzorniki in mentorji. »Takšna omrežja so lahko dragocene smernice in navdih za mlade ženske, ki iščejo kariero v znanosti in tehniki. Prisotnost žensk na vodilnih položajih služi kot močna sila, ki mlajši generaciji kaže, da so njihove želje dosegljive in vredne.«

Kenna Hughes-Castleberry je zaposlena pisateljica pri Inside Quantum Technology in znanstveni komunikator pri JILA (partnerstvo med Univerzo Colorado Boulder in NIST). Njeni pisateljski utripi vključujejo globoko tehnologijo, kvantno računalništvo in umetno inteligenco. Njeno delo je bilo predstavljeno v Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica itd.