Kwantowa rewolucja polskich fizyków

Dr hab. Magdalena Stobińska z Uniwersytetu Warszawskiego zaprezentowała na łamach prestiżowego czasopisma Physical Review Letters nową metodę kwantowego sterowania cząstkami światła (fotonami).

Praca ta jest zwieńczeniem projektu międzynarodowego Narodowego Centrum Nauki "Harmonia", realizowanego w Instytucie Fizyki PAN w latach 2012-2017, oraz projektu europejskiego Marie Curie Career Integration Grant, zrealizowanego przez nią na Uniwersytecie Gdańskim w latach 2012-2016. Zdaniem wielu naukowców, metoda ta może pomóc zrewolucjonizować m.in. sektor informatyczny, wprowadzając skuteczniejsze zabezpieczenia danych, czy też przyspieszać procesy generowania kodów losowych, wykorzystywanych np. w sektorze bankowym. Tematyka ta będzie kontynuowana przez dr hab. M. Stobińską w Warszawie, w ramach jej nowego projektu First Team Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej.

Do tej pory laboratoria na całym świecie wykorzystywały przede wszystkim tzw. nierówności Bella, metodę opracowaną w 1964 r. przez irlandzkiego fizyka, który podważył jedną z teorii Einsteina dotyczącą badań nad mechaniką kwantową. Zespół pod kierownictwem dr hab. M. Stobińskiej w którego prace istotny wkład wniósł dr Adam Buraczewski, oraz zespół prof. dr hab. Pawła Horodeckiego z Politechniki Gdańskiej i Krajowego Centrum Informatyki Kwantowej z dr Adamem Rutkowskim z Uniwersytetu Gdańskiego, dostarczył międzynarodowej społeczności łatwiejszą w implementacji metodę, która dostosowana jest do najnowszych układów doświadczalnych w laboratoriach optycznych i która przyczyni się do lepszego zrozumienia korelacji kwantowego sterowania.

Jak wyjaśnia dr hab. M. Stobińska, kwantowe sterowanie można porównać do zabawy marionetką, gdzie rolę niewidzialnych sznurków pełnią kwantowe korelacje, czyli splątanie dwóch lub więcej cząstek. Dzięki takim stanom splątanym, możliwa jest np. znana z filmów science fiction kwantowa teleportacja, czyli przeniesienie stanu cząstek (informacji) na odległość.
Opracowana w 100% przez polski zespół metoda kwantowego sterowania fotonami została od początku zaprojektowana tak, aby była odporna na niedoskonałości implementacji. Dzięki temu jest znacznie prostsza w użyciu od metody Bella i pozwala na realizację zadań, które dotąd były poza zasięgiem laboratoriów na całym świecie.

Dr hab. M. Stobińska ma nadzieję na wykorzystanie polskiej metody w przyszłych technologiach kwantowych, m.in. w celu certyfikowania urządzeń pod kątem bezwarunkowego bezpieczeństwa przesyłania informacji lub użycia ich do obliczeń kwantowych. Dzięki temu nowa metoda kwantowego sterowania pomoże przeprowadzić tzw. drugą rewolucję kwantową, która zaowocuje zastosowaniami technologii kwantowych w życiu codziennym.

foton Magdalena Stobińska kwantowe sterowanie