Katedra optiky se zapojila do projektu zaměřeného na negaussovskou kvantovou fyziku

Zdroj: Katedra optiky PřF UP
Pondělí 18. leden 2021, 14:00 – Text: Šárka Chovancová

Zvýšit použitelnost negaussovské kvantové fyziky v experimentech má za cíl mezinárodní projekt NONGAUSS z výzvy Horizon 2020 Twinning, do kterého se zapojila katedra optiky přírodovědecké fakulty. Vědci na katedře budou díky tomu spolupracovat se špičkovými laboratořemi kvantové technologie v Dánsku a Francii, což posílí její renomé v oblasti výzkumu. Výsledky společného bádání mohou v budoucnu najít uplatnění například při konstrukci výkonných počítačů či v telekomunikacích.

Do mezinárodního projektu NONGAUSS  se převážně zapojí tým Radima Filipa z katedry optiky přírodovědecké fakulty, který spojí své síly s významnými laboratořemi na Dánské technické univerzitě (DTU) a Sorbonne Université (SU) v Paříži. „Tématem projektu je náročná problematika negaussovských operací a stavů v širokém spektru kvantových technologiích," uvedl Radim Filip, koordinátor projektu.

Vědci v kvantové fyzice pracují zejména se dvěma typy systémů, a  to kvantovými bity a se systémy spojitých proměnných. Výzkum se spojitými proměnnými se ale často omezuje pouze na problematiku tzv. gaussovských stavů a operací, jejichž využití v kvantových technologiích je omezené. Název tyto stavy a operace dostaly kvůli tomu, že jejich reprezentace ve fázovém prostoru je dána Gaussovou funkcí.

„Rozšíření operací na spojitých proměnných i na negaussovské operace a stavy by přitom umožnilo nové aplikace v kvantových technologiích, například v kvantovém počítání a simulacích, komunikaci nebo měření slabých sil," upozornil Petr Marek zodpovědný za pracovní balíček Workshopy a letní školy. 

Projekt NONGAUSS kombinuje teoretickou expertízu týmu z katedry optiky se světovými laboratořemi na Dánské technické univerzitě a Sorbonne Université. „Náš tým vyvine nové metody popisu negaussovských operací a přípravy a verifikace negaussovských stavů. Laboratoře prof. Andersena, prof. Laurata, případně i další laboratoře u nás či ve světě, pak následně provedou experimentální realizaci těchto teoretických návrhů,“ dodal Radim Filip.

Obě zahraniční laboratoře pracují s komplementárními kvantovými systémy a technikami umožňujícími širokou škálu testů negaussovské fyziky. Tým prof. Andersena v Lyngby se zaměřuje převážně na aplikovaný výzkum v oblasti vysoce přesných měření a kvantového zpracování informace s využitím neklasických stavů světla, mechanických rezonátorů a barevných center v diamantech. Laboratoř prof. Laurata v Paříži se věnuje základnímu výzkumu v oblasti kontroly světla pomocí široké škály metod od nelineárních optických krystalů po interakci s chladnými atomy.

Kromě vědecké části má projekt NONGAUSS za cíl také lépe zapojit Univerzitu Palackého do sítě významných evropských výzkumných týmů a zvýšit její úspěšnost v grantových soutěžích Evropské Unie. Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého tak získá zkušenosti s přípravou a vedením velkých evropských projektů a s intenzivní komunikací směrem k veřejnosti. Naplánována je řada aktivit k prohloubení spolupráce mezi Univerzitou Palackého, Dánskou technickou univerzitou a Sorbonne Université. Připraveny jsou výzkumné stáže, workshopy a letní školy, konference a kolokvia.

„U zahraničních stáží členů týmu očekáváme výrazný přínos formou nových zkušeností a znalostí ze špičkových skupin v našem oboru, kterými jsou skupiny v Paříži a Dánsku, a to zejména pro mladší kolegy, pro které je tento projekt perfektní příležitostí pro osobní profesní rozvoj, což přispěje k posílení celého pracoviště,“ podotkl garant aktivity Výzkumné stáže Vladyslav Usenko.

Organizace pravidelných seminářů zahraničních expertů na katedře optiky i výjezdy olomouckých pracovníků do zahraničí mají výrazně vylepšit postavení UP v oblasti kvantové fyziky. „Na jednu stranu tímto způsobem v Olomouci získáme hlubší znalosti širokého spektra kvantových systémů, na druhou stranu nám umožní lépe informovat vědeckou komunitu o výsledcích našeho výzkumu,“ podotkl garant aktivity Konference a kolokvia Ondřej Černotík.

„Získání projektu NONGAUSS ve výzvě Horizon 2020 Twinning považuji za mimořádný úspěch pro naši katedru, fakultu i celou univerzitu. Tento projekt nám umožní dále výrazně posílit a rozvinout mezinárodní vědeckou spolupráci se špičkovými zahraničními týmy profesora Ulrika L. Andersena na Dánské technické univerzitě v Lyngby a profesora Juliena Laurata na Sorbonne Universite v Paříži. Projekt poskytne unikátní příležitost zejména našim doktorandům a mladým vědeckým pracovníkům získat nové znalosti a mezinárodní zkušenosti a navázat kontakty s kolegy z prestižních zahraničních laboratoří," dodal vedoucí katedry optiky Jaromír Fiurášek.

Zpět