Tisková zpráva ČVUT: Tým odborníků z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské Českého vysokého učení technického v Praze ve spolupráci s německými kolegy vedenými profesorkou Christine Silberhorn z Ústavu Maxe Plancka v Erlangenu vydal ve včerejším vydání prestižního časopisu Science článek o experimentu z oboru kvantové fyziky. Konkrétně se jedná o simulaci kvantové dynamiky pomocí světla. Podle autorů je jejich experiment významným krokem ke kvantovému počítači založenému na kvantovém procházení. Tyto počítače se označují jako počítače nové generace, protože využívají „hardwarově" kvantově mechanické vlastnosti částic, například elektronů, atomových jader nebo světla.
Miniaturizace elektronických součástek postupně naráží na hranice, při kterých se musí začít respektovat zákony mikrosvěta – zákony kvantové mechaniky. Existence této hranice vedla k úvahám, které daly základ kvantové informatice a myšlence kvantových počítačů. Ty jsou ze své podstaty výkonnější než nejrychlejší klasické počítače, neboť pracují na zcela jiných principech. V současnosti jsou ale spíše teoretickou konstrukcí než realitou. Doba, kdy si uživatel koupí kvantový počítač, je ještě dost vzdálená.
Momentálně existuje několik konkurujících strategií, jak takový počítač realizovat. Nejpokročilejší je v tomto ohledu přístup používající uvězněné ionty. Experiment tohoto druhu je velice náročný a vyžaduje veliké investice. Přístup odborníků z ČVUT je naproti tomu realizovatelný s běžně dostupnými optickými elementy a moderními detektory. Realizace kvantového počítače pomocí světla představuje oproti konkurenčním návrhům řadu výhod. Uspořádání je většinou jednoduché, v mnoha ohledech stabilnější a méně citlivé na vnější vlivy. Jedním ze slibných kandidátů pro optickou realizaci kvantového počítače jsou kvantové procházky, na nichž je založen návrh odborníků z ČVUT.
Navržený a realizovaný experiment je založený na takzvané dvourozměrné kvantové procházce, která nám mimo jiné umožňuje napodobovat dynamiku dvou kvantových částic a studovat dopad jejich vnitřních vlastností na jejich pohyb v prostoru. Jedná se o světově první realizaci kvantové procházky v rovině. Při experimentu odborníci mj. demonstrovali, že dva bosony (částice s celočíselným spinem) vykazují silnou tendenci se shlukovat, jakmile se během časového vývoje setkají. V případě atomů (které mohou vykazovat podobné chování jako bosony) vede tento druh interakce ke tvorbě molekul.
Publikovat v americkém vědeckém časopisu Science je pro vědce vysoce prestižní záležitost. Ve vědeckém světě je považováno za velice slušný úspěch svědčící o skutečně mezinárodně viditelné kvalitě výzkumu. Publikace je společným dílem a výsledkem několikaleté spolupráce mezi skupinou profesorky Christine Silberhorn z Ústavu Maxe Plancka v německém Erlangenu, kde proběhly experimenty, a skupinou kvantové optiky a informace na katedře fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Z německé strany byl experiment realizován A. Schreiberem a Kaisou Laiho z Finska. Podporu ohledně teorie poskytl P. Rohde z Austrálie. Za českou stranu se projektu zúčastnil Dr. M. Štefaňák, a Ing. V. Potoček. Velice potěšitelné je, že se jedná o mladé talentované vědce s velkou budoucností, kteří na katedře fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze působí.
