Marko Žnidarič bo z ERC projektom razvijal novo metodo za preučevanje zapletenih kvantnih sistemov

Marko Žnidarič z ljubljanske fakultete za matematiko in fiziko, dobitnik ERC projekta za uveljavljene raziskovalce, bo razvijal novo metodo za preučevanje zapletenih kvantnih sistemov, ki bi lahko prispevala k boljšemu razumevanju kvantnega kaosa in razvoju prihodnjih kvantnih računalnikov. Petletni projekt je vreden 2,5 milijona evrov.

Na razpis Evropskega raziskovalnega sveta (ERC) je tokrat prispelo kar 3329 prijav z vsega sveta, kar je 31 odstotkov več kot prejšnje leto. Za financiranje so izbrali 319 projektov, med njimi je tudi projekt NUMBS – Efektivna neunitarnost v mnogodelčnih sistemih Marka Žnidariča, ki ga bo gostila Fakulteta za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani.

Raziskovalni projekt obravnava eno od ključnih vprašanj sodobne kvantne fizike: kako razumeti obnašanje zelo zapletenih sistemov, sestavljenih iz velikega števila medsebojno povezanih delcev, so sporočili s fakultete.

Kot je pojasnil raziskovalec Žnidarič, je težava pri njihovem preučevanju ta, da postanejo izjemno hitro zapleteni. “Več, ko je delcev, bolj nepregledni so, in to raste eksponentno s številom delcev in tudi s časom opazovanja,” je poudaril.

Takšnih sistemov v praksi pogosto ni mogoče neposredno opazovati ali natančno opisati z obstoječimi metodami. Zato je cilj projekta razviti nov pristop, ki se ne osredotoča na vse podrobnosti sistema, temveč le na tiste njegove lastnosti, ki so za opazovanje in razumevanje najpomembnejše, na primer temperatura.

“Zamisel je v jedru stara že kakih 40 let, a šele nedavni rezultati naše raziskovalne skupine nakazujejo, kako bi jo bilo mogoče dejansko izpeljati, pri čemer se kažejo tudi povezave s področji matematike, ki so v fiziki manj poznana. Ob uspešni izvedbi je mogoče pričakovati novo metodo za preučevanje takšnih sistemov in svež pogled na vprašanja, kot je vrednotenje kaosa v kvantnih sistemih z veliko delci. To je pomembno tudi za razvoj kvantnih računalnikov prihodnosti,” je pojasnil raziskovalec.

Nova metoda bo tako raziskovalkam in raziskovalcem omogočila boljše razumevanje pomembnih fizikalnih pojavov, kot so prehod med redom in kaosom, nastanek novih stanj snovi ter procesi, pri katerih sistemi počasi izgubljajo urejenost.

Vodja laboratorija, v okviru katerega deluje Žnidarič, Tomaž Prosen, ki je tudi sam prejemnik dveh ERC projektov, je poudaril, da Žnidarič v svojem delu že vrsto let razvija inovativne metodološke pristope. Številni so se uvrstili med arzenal standardnih metod na tem živahnem raziskovalnem področju, ki v zadnjih letih pridobiva na relevantnosti tudi zaradi tesne povezave s prihajajočimi kvantnimi tehnologijami.

“Izjemno me veseli, da je ERC prepoznal prebojni potencial njegovega projektnega predloga in ga uvrstil v financiranje v verjetno najbolj selektivnem razpisu za uveljavljene raziskovalce do sedaj,” je dejal.

Z uspehom Žnidariča postaja ljubljanska fakulteta za matematiko in fiziko edina fakulteta v Sloveniji, ki je nosilna institucija za sedem ERC projektov.