Satset på en vill idé, så kom gjennombruddet

– Det er viktig å ta sjanser, i livet og i vitenskapen. Det er ofte slik gjennombrudd skjer.

Pablo Jarillo-Herrero og forskningsgruppen hans ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) gjorde nettopp det.

Da de undersøkte om to lag av materialet grafen kunne bli superledende, har Jarillo-Herrero selv anslått sjansen for å lykkes til rundt én av en million.

– Vi har alltid vært en ganske eventyrlysten forskningsgruppe. Det finnes selvfølgelig ingen garanti for at ting kommer til å fungere. Men i dette tilfellet gikk det bedre enn noe vi noen gang hadde drømt om.

I 2018 kunne gruppen vise superledning i to lag av materialet grafen som var vridd omtrent 1,1 grader i forhold til hverandre.

Arbeidet har bidratt til å etablere forskningsfeltet twistronics og har gitt Jarillo-Herrero Kavliprisen i nanovitenskap sammen med Eva Y. Andrei og Allan H. MacDonald.

Kavlivinner: – Forskere har ikke vært aktivister nok

En «reverse philosopher's stone»

Når han nylig foreleste på NTNU om hva twistronics handler om, startet han med å vise en blyant.

Grafitten i blyantspissen består av lag som ligger oppå hverandre, omtrent som kortene i en kortstokk. Ett enkelt lag er grafen, et materiale som bare er ett atom tykt.

Legger man to slike lag oppå hverandre og vrir det ene litt, kan materialet få helt andre egenskaper.

I forelesningen beskrev Jarillo-Herrero dette som en «reverse philosopher's stone».

Den mytiske steinen som middelalderens alkymister viste stor interesse for, for mange kjent fra Harry Potter, skulle kunne forvandle andre materialer til gull. Her er idéen motsatt: De starter med ett materiale og kan få det til å oppføre seg på en rekke forskjellige måter.

Jarillo-Herrero begynte selv å jobbe med grafen kort tid etter at materialet var blitt isolert.

– Jeg hadde akkurat fullført doktorgraden og tenkte: Hva skal jeg forske på? Så spurte veilederen min om jeg hadde hørt om dette fantastiske materialet grafen, som nettopp hadde blitt isolert.

Han kjente til grafen teoretisk, men visste ikke at det nå fantes som et faktisk materiale. Kort tid etter dro han til Manchester for å møte forskerne bak gjennombruddet.

Etter et kort opphold ved Columbia gikk veien videre til MIT (Massachusetts Institute of Technology).

Vanskelig å få penger til ville idéer

Jarillo-Herrero sier det ikke alltid er lett å få finansiering for radikal grunnforskning.

– Hvis du har en veldig vill idé, prøver å gjøre noe som aldri har vært gjort før eller gjør noe helt annet enn det andre holder på med, er det ofte vanskelig å få finansiering. Folk kan være motvillige fordi de ikke forstår visjonen din eller ikke er enige i den, forklarer han.

Han sier at derfor er det viktig å være overbevisende.

– Det er så viktig at finansieringsorganene, ikke bare forskerne, forstår at det må finnes en viss toleranse for risiko og for helt nye tilnærminger, forklarer  Jarillo-Herrero.

Tidligere i år opplyste MIT at den føderalt finansierte forskningsaktiviteten falt med rundt 20 prosent. Også antallet nye føderale forskningsbevilgninger har falt med rundt 20 prosent.

Han frykter at Harvard vil kapitulere for Trump

Jarillo-Herrero mener det kan merkes særlig på den mer usikre forskningen.

– Når finansieringen blir strammere, blir midlene til mer spekulative og eventyrlystne ideer ofte strammet inn enda mer. Det er et problem.

Private stiftelser og ideelle aktører kan noen ganger bidra, sier han. Det samme kan næringslivet, selv om industrien gjerne finansierer mer anvendt og forutsigbar forskning.

– Jeg håper politikere og samfunnet er kloke nok til å fortsette å finansiere grunnforskning og nysgjerrighetsdrevet forskning.

– Jeg er innvandrer i USA

Det er ikke bare forskningspengene Jarillo-Herrero følger med på i USA.

– Det skjer endringer, men jeg håper USA fortsatt vil være en magnet for talent fra hele verden.

Selv om Jarillo-Herrero selv er fra Spania, har han arbeidet i USA siden han var ung forsker.

– Jeg tror de vil komme etter oss alle

– Flere må forstå betydningen av innvandrere som meg. Innvandrere bidrar enormt, til vitenskapen og til mange andre områder.

Han peker på at mange som flytter til et nytt land må gi opp mye.

– De har forlatt familie, venner og et helt liv. Så kanskje er de litt ekstra eventyrlystne. Mange framgangsrike forskere, gründere og toppledere i store selskaper i USA er innvandrere.

Jarillo-Herrero håper USA fortsatt vil være i stand til å trekke til seg forskere utenfra.

– Jeg håper USA fortsetter å ha forhold som gjør at landet kan tiltrekke seg de beste innvandrerne. Alle land, også Norge, bør prøve å tiltrekke seg talent internasjonalt.

Vet ikke hva som faktisk vil bli nyttig

Twistronics har allerede blitt koblet til en rekke mulige anvendelser, blant annet kvantesensorer, kvantedatamaskiner, kvantesimulering og elektronikk.

Jarillo-Herrero understreker at det er langt fra interessante egenskaper i laboratoriet til noe industrien faktisk kan bruke.

Regjeringen satser én milliard på «kvantesprang» for norsk forskning

– Én ting er å ha et materiale med ekstraordinære egenskaper eller en ny plattform hvor vi kan gjøre alt dette med twistronics. Et helt annet spørsmål er om du kan gjøre det i stor nok skala og billig nok til at industrien vil endre systemene og utstyret sitt for å ta det i bruk.

Materialene krever også andre produksjonsmåter enn dem industrien allerede bruker.

– Det må utvikles nye prosesser, nye måter å fremstille materialene på og nye måter å integrere dem i eksisterende teknologi. Det krever tid, innsats og penger.

– Noen må kanskje overselge litt

Jarillo-Herrero mener det er en del hype rundt hvor raskt kvanteteknologien vil gi resultater.

– Oppstartsbedrifter trenger finansiering. Derfor må de kanskje noen ganger overselge litt hvor raskt de kan få til ting, slik at investorene kommer med penger.

På kort sikt tror han mye av nytten fra kvantedatamaskiner fortsatt vil ligge innen forskning og simuleringer.

– På lengre sikt vil vi se mer praktiske eller økonomisk relevante anvendelser.

- Det haster å gjøre Norge kvanteklart

Han sier selv at han er forsiktig med å love bort hvor anvendelig forskningen hans vil være i dette.

– Jeg snakker alltid om potensialet, men sier samtidig til folk at dette kommer til å ta mange år. Når man driver grunnforskning, bør det være klart at dette er noe vi gjør for kunnskapens egen skyld.

Han peker på at mer ressurser kan få utviklingen til å gå raskere. Samtidig kan praktiske anvendelser av grunnforskningen ta flere tiår.

– Folk må være tålmodige. Vi som driver med grunnforskning trenger ikke å være en brems for utviklingen, men vi bør heller ikke love mer enn vi kan innfri.

Samtidig er han klar på at det kan være en stund til kvantedatamaskiner lever opp til de skyhøye forventningene.

– Jeg ville ikke satset huset mitt på at det skjer om to år. Definitivt ikke.