Juha Muhonen

Juha Muhonen (s. 1982) on suomalainen fyysikko ja apulaisprofessori. Hän on ollut Jyväskylän yliopistossa määräaikaisena (tenure track) apulaisprofessorina vuodesta 2018. Apulaisprofessuurin alana on kokeellinen nanofysiikka. Tutkijana Muhonen tunnetaankin etupäässä kokeellisen nanofysiikan tutkimuksesta. Hän kehittää piihin perustuvia kvanttiteknologioita, joilla on potentiaalisia sovelluksia esimerkiksi kvanttitietokoneissa.

Akateeminen ura

Uran alku 
Juha Muhonen opiskeli fysiikkaa Aalto-yliopistossa. Hän väitteli Aalto-yliopistossa fysiikan alalta tohtoriksi vuonna 2012. Väitöskirjan aiheena oli jäähdytys ja lämmönjohtuminen matala-ulotteisissa hilasysteemeissä, suprajohteissa ja piissä. Muhonen tutki työssään materiaalien fysikaalisia lämpöominaisuuksia.

Matalaulotteiset rakenteet voidaan lukea niin kutsuttuihin nanorakenteisiin. Materiaalifysiikan piirissä matalan dimension nanorakenteita on tutkinut laskennallisen fysiikan menetelmin esimerkiksi Jyväskylän yliopiston professori Pekka Koskinen tutkimusryhmineen. Muhosen väitöskirja voidaan siis lukea nanofysiikan ja yleisemmin nanotieteen alaan kuuluvaksi. 

Valmistumisen jälkeen Muhonen työskenteli ulkomailla. Vuosina 2012–2015 hän oli post doc-tutkijana Australiassa. Sen jälkeen hän työskenteli vuodet 2016–2018 post doc-tutkijana (Marie Skłodowska-Curie Fellow) Alankomaissa.

Apulaisprofessorina 
Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta kutsui keväällä 2018 Muhosen viiden vuoden määräaikaiseen kokeellisen nanofysiikan apulaisprofessuuriin. Hän aloitti tehtävässä elokuussa 2018. Apulaisprofessori Muhonen muodosti syksyllä 2018 oman kvanttiteknologioiden tutkimukseen erikoistuneen tutkimusryhmän (Hybrid Quantum Technologies in Silicon). 

Kesäkuussa 2019 Muhonen sai Suomen Akatemian akatemiatutkijan apurahan. Hän sai lisäksi syyskuussa 2019 merkittävän Euroopan tutkimusneuvoston (ERC) nuorille tutkijoille tarkoitetun viisivuotisen ERC Starting Grant -rahoituksen.

Tutkimustyö
Fyysikkona Muhonen on suuntautunut kokeelliseen nanofysiikkaan. Hän työskentelee sekä Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella että yliopiston Nanotiedekeskuksessa. Muhonen tutkimusryhmineen kehittää piihin perustuvia erilaisia kvanttiteknologioita. Ryhmän tutkimus on kokeellista. Tutkimusmenetelminä sovelletaan erilaisia optisia ja sähköisiä mittauksia, jotka usein tapahtuvat alhaisissa lämpötiloissa eli niin kutsutuissa kryogeenisissa lämpötiloissa. Näytteet jäähdytetään sopivaan lämpötilaan kryostaatin avulla. Lisäksi rakenteita luodaan niin kutsutun nanofabrikaation avulla.

Alankomaissa Muhonen teki perustutkimusta kaksivuotisessa projektissa, jossa hän tutki kytkentäfotoneja, fononeja ja spinejä nano-optomekaanisissa systeemeissä. Muhosen työ myös Jyväskylän yliopistossa on perustutkimusta. Työn tuloksista toivotaan ratkaisuja, jotka auttaisivat  kvanttitietokoneen kehittämisessä. Tavoitteena on myös kehittää nykyistä tarkempia sensoreita, tarkemmin määritettynä kvanttisensoreita. Tutkimuksessa on vielä haasteita. Yksittäisten kvanttikomponenttien toiminta piissä on pystytty näyttämään toteen, mutta niiden toisiinsa kytkemiseen ei vielä vuonna 2019 ollut laajasti toimivia ratkaisuja.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Apulaisprofessori Muhosen tutkimusryhmän (Hybrid Quantum Technologies in Silicon) sivut 

Suomalaiset fyysikot
Suomalaiset professorit
Vuonna 1982 syntyneet
Jyväskylän yliopiston professorit
Elävät henkilöt