Prof. dr. ir. L.P. (Leo) Kouwenhoven

Natuurkundige, Technische Universiteit Delft, Spinozalaureaat 2007

Prof. dr. ir. L.P. (Leo) Kouwenhoven

Leo Kouwenhoven (1963) is hoogleraar Quantum Transport aan de Technische Universiteit Delft.

Professor Kouwenhoven ontving de NWO-Spinozapremie 2007 voor zijn doorbraken op het gebied van quantumtransport in halfgeleidermaterialen. Zijn baanbrekende werk aan zogeheten spinqubits is van groot belang voor het gebruik van quantuminformatie, bijvoorbeeld in een fundamenteel nieuw soort computer.

Leo Kouwenhoven (10 december 1963) studeerde technische natuurkunde aan de Technische Universiteit Delft en promoveerde daar in 1992 cum laude. Van 1993 tot 1998 was hij als KNAW-fellow verbonden aan deze universiteit; een deel van deze tijd bracht hij door in Berkeley. In 1999 bood Harvard hem een hoogleraarschap aan. Dit weigerde hij om hoogleraar te worden in Delft. Sinds 2001 is hij verbonden aan de natuurkundefaculteit van Harvard. Hij ontving in 2002 een Vici-subsidie van NWO en kreeg in 2003 negen miljoen euro van Stichting FOM om samen met de Universiteit Leiden tien jaar durend onderzoek te doen naar quantuminformatie. Sinds 2006 is hij lid van de KNAW.

Leo Kouwenhoven is een wereldleider op het gebied van elektronische eigenschappen van nanostructuren. Al tijdens zijn studie bleek zijn uitzonderlijk wetenschappelijk talent. Als student was hij betrokken bij de ontdekking dat de elektrische geleiding in puntcontacten gequantiseerd is. Dit betekent dat de mate van geleiding alleen hele veelvouden van fundamentele eenheden kan aannemen. Zijn proefschrift bevatte maar liefst zes toppublicaties. Kouwenhovens impact op het onderzoeksterrein van mesoscopische verschijnselen was al groot voordat hij zijn doctorstitel behaalde.

De Delftse natuurkundige is verantwoordelijk voor een aantal grote doorbraken in zijn vakgebied. Als aanjager heeft hij zijn stempel gedrukt op het onderzoek aan zogeheten quantum dots, ofwel quantumstippen. Dit zijn heel kleine structuren in halfgeleidermateriaal, die door hun kleine afmetingen bijzondere quantumeigenschappen vertonen. Met zijn Japanse collega Tarucha ontdekte hij dat cirkelvormige quantum dots een elektronische structuur hebben die lijkt op de elektronenschillen in atomen. Hun 'periodiek systeem der tweedimensionale elementen' kreeg grote bekendheid, en de structuren kregen mede hierdoor de naam 'kunstmatige atomen'.

Kouwenhoven gebruikt de spin van elektronen in quantum dots als qubits: de rekeneenheid van een quantumcomputer. Zijn groep kon als eerste de spintoestand van een enkel elektron uitlezen. In 2006 wisten zij deze eigenschap te manipuleren. Dit is een grote stap op weg naar een quantumcomputer, die rekent met zogeheten superposities van spintoestanden.

Kouwenhoven is een zeer productief wetenschapper. Zijn nog jonge carrière omvat al meer dan 180 artikelen, waarvan 17 in Science en Nature. Zeven van zijn artikelen haalden de cover van een tijdschrift. Het grootschalige FOM-programma met de Universiteit Leiden leverde in de eerste drie jaar al meer dan twintig publicaties op in Nature, Science en Physical Review Letters.

Niet alleen wetenschappelijk, maar ook praktisch is Kouwenhovens werk van grote betekenis. Hij werkt intensief samen met de industrie. Meer dan een kwart van zijn artikelen is mede geschreven door industriele partners. Hij is een groot inspirator, die nieuw talent aan zich weet te binden. De Spinozacommissie heeft er dan ook alle vertrouwen in dat de Spinozapremie aan Kouwenhoven wel besteed is en aan de basis zal staan van nieuwe doorbraken binnen de nanofysica.

Spinozalaureaten

De informatie over de Spinozalaureaten dateert uit het jaar van toekenning.