Sukces naukowca z Instytutu Fizyki PAN w konkursie QuantERA

Międzynarodowy projekt z zakresu technologii kwantowych, w którym uczestniczy prof. Mariusz Gajda z Instytutu Fizyki PAN, otrzymał finansowanie w ramach prestiżowego konkursu QuantERA.

QuantERA to sieć 32 organizacji finansujących naukę w 26 krajach. Wspiera badania z zakresu technologii kwantowych i współpracę ekspertów w tej dziedzinie.

W rozstrzygniętym właśnie konkursie wyłoniono 12 międzynarodowych projektów (spośród 85 zgłoszonych). Wśród nagrodzonych inicjatyw jest pięć z udziałem polskich naukowców. Na ich realizację popłynie ponad 1 mln euro.

W projekcie „MAQS. Kwantowe symulatory wykorzystujące atomy magnetyczne” (ang. Magnetic Atoms Quantum Simulators) bierze udział prof. Mariusz Gajda z Instytutu Fizyki PAN (we współpracy z zespołami z Austrii, Francji, Hiszpanii, Niemiec i Włoch).

Technologia kwantowa technologią przyszłości

Celem projektu MAQS jest zrozumienie zjawisk mających znaczenie dla rozwoju technologii kwantowych oraz ich zastosowań m.in. w informatyce.

„To właśnie te technologie pozwolą w przyszłości na wytworzenie nowych rodzajów materii o niezwykłych właściwościach, z których najbardziej spektakularnym przykładem jest kryształ będący jednocześnie nadprzewodzącą cieczą (ang. supersolid). Kwantowe korelacje leżą także u podstaw działania komputerów kwantowych, których możliwości powinny  znacznie przewyższać możliwości współczesnych komputerów” – wyjaśnia prof. Mariusz Gajda.

Symulator kwantowego procesu

Kwantowe korelacje ciągle stanowią zagadkę dla badaczy, ponieważ prawa fizyki kwantowej nabierają znaczenia w zjawiskach zachodzących w mikroświecie (atomowym) – nie można ich zauważyć w skali makro. Dlatego badacze z projektu MAQS zaproponowali swoisty symulator.

„Główną ideą jest badanie korelacji kwantowych nie w typowych układach półprzewodnikowych stosowanych w elektronice, ale w znacznie większych układach ultrazimnych atomów rozmieszczonych periodycznie w przestrzeni, w tzw. sieciach optycznych wytworzonych przez lasery, imitujących w ten sposób rzeczywiste kryształy. Rolę punktowych elektronów pełnią tutaj znacznie większe atomy, które można fotografować. Takie symulatory pozwolą na niemal bezpośrednie zaobserwowanie kwantowych procesów” – tłumaczy prof. Mariusz Gajda i dodaje: „Tak jak pożyteczne jest symulowanie lotu samolotu w tunelu aerodynamicznym, tak samo pożyteczne powinno okazać się symulowanie kwantowej materii za pomocą atomów”.

Zespół projektu MAQS

W ramach projektu MAQS czołowe grupy doświadczalne prof. Tilmana Pfaua ze Stuttgartu, prof. Franceski Ferlaino  z Insbruka, prof. Laburthe-Torli z Paryża oraz prof. Giovanniego Modugno z Florencji  będą prowadzić eksperymenty z atomami, które posiadają duży moment  magnetyczny, czyli zachowują się jak magnesy oddziałujące na odległość.  Korelacje kwantowe w tych układach rozciągają się więc na duży dystans. To jest ważne w zastosowaniach.

Eksperymentatorzy  będą blisko współpracować z zespołami teoretycznymi prof. Tommaso Roscilde z Lyonu, prof. Petera Zollera z Insbruka, prof. Macieja Lewensteina z Barcelony oraz prof. Mariusza Gajdy z Warszawy.

Prof. Mariusz Gajda – zdjęcie portretowe

Prof. Mariusz Gajda z Instytutu Fizyki PAN

Polski wkład w technologię kwantową

Polski zespół z Instytutu Fizyki PAN, współpracując z czołowymi grupami na świecie, ma szansę przyczynić się do rozwoju technologii przyszłości – kwantowej technologii.

Realizacja międzynarodowych projektów badawczych finansowanych w konkursie QuantERA rozpocznie się jeszcze w 2019 r.

Źródło informacji: Instytut Fizyki PAN, QuantERA

Zdjęcie: archiwum prywatne prof. Mariusza Gajdy