To pierwszy taki przypadek w historii naszej uczelni, gdy zagraniczny laureat grantu ERC zdecydował się prowadzić swoje badania na Uniwersytecie Warszawskim. Prof. Emanuel Gull z Uniwersytetu w Michigan jest fizykiem teoretykiem, specjalistą w rozwijaniu metod numerycznych opisujących skomplikowane i wieloelementowe układy kwantowe. Europejska Rada ds. Badań Naukowych przyznała mu prestiżowy Advanced Grant na realizację projektu dotyczącego algorytmów kwantowych. Badacz przeniesie swoje laboratorium z Michigan na warszawską Ochotę.

Wszystkie zaawansowane materiały, których używamy – przewodniki, nadprzewodniki, izolatory – oparte są na mechanice kwantowej. Naukowcy znają metody, na podstawie których potrafią wyjaśnić występowanie cech danego materiału, ale dużo trudniej jest przewidzieć, jak powinien wyglądać materiał o konkretnych właściwościach, zaprojektować go.

Quantum Algorithms to skrót tytułu projektu naukowego prof. Emanuela Gulla, który będzie prowadzony na Uniwersytecie Warszawskim, na Wydziale Fizyki. Pochodzący ze Szwajcarii naukowiec otrzymał na jego realizację ERC Advanced Grant. Światowej klasy fizyk teoretyk zajmuje się rozwojem metod, które są kluczowe dla zrozumienia układów kwantowych.

– Materiały kwantowe to materiały, w których silne oddziaływanie między cząstkami prowadzi do fascynujących i technologicznie użytecznych zjawisk, takich jak magnetyzm czy nadprzewodnictwo – mówi prof. Emanuel Gull z Uniwersytetu w Michigan, laureat ERC Advanced Grant, dodając: – Takie materiały można znaleźć w szpitalnych rezonansach magnetycznych, czujnikach, wysokonapięciowych liniach przesyłowych prądu stałego czy akumulatorach samochodów elektrycznych.

W swoim projekcie prof. Gull będzie łączył istniejące i opracowywał nowe metody oparte na technikach z kwantowej teorii pola, teorii materii skondensowanej, metodach kwantowego Monte Carlo, matematyki stosowanej czy uczenia maszynowego.

– Chociaż moje badania koncentrują się na fizyce teoretycznej, to też zawierają elementy, które sięgają do pokrewnych dziedzin: matematyki stosowanej, obliczeń o wysokiej wydajności, materiałoznawstwa czy chemii kwantowej – tłumaczy wyróżniony przez European Research Council (ERC) fizyk.

Kwantowe badania na UW

Laureat grantu ERC będzie współpracował również z naukowcami z Wydziału Fizyki UW. – Bardzo się cieszymy, że prof. Gull dołącza do nas. Jego badania doskonale wpisują się w aktualne tematy poruszane na naszym wydziale, począwszy od teorii i eksperymentów fizyki ciała stałego, poprzez badania informacji i złożoności kwantowej, aż po ultrazimne atomy i cząsteczki w sieciach optycznych – zaznacza prof. Michał Tomza z Wydziału Fizyki UW, lider grupy Quantum Molecular Systems, który na UW zajmuje się kwantową teorią ultrazimnej materii i jej oddziaływaniem ze światłem.

Prof. Tomza podkreśla, że metody, które opracowuje prof. Gull, mogą być zastosowane na przykład do wyjaśniania i przewidywania nowych eksperymentów z zimnymi atomami.

– Niektóre z ultrazimnych eksperymentów realizują niezwykle skomplikowane stany kwantowe materii, które mogą być opisane przez algorytmy, które tworzy prof. Emanuel Gull. Ta tematyka może być punktem wspólnym, który połączy nasze zainteresowania naukowe – mówi prof. Tomza.