Úspech českých vedcov z oblasti fyziky slávi prvenstvo na celosvetovej úrovni

Zariadenie otvára možnosti pre detekcie kvantových stavov fotónov aj iných kvantových objektov, informovali zástupcovia Prírodovedeckej fakulty Univerzity Palackého.

Vedecká práca tímu expertov z katedry optiky už bola zverejnená v jednom z prestížnych zahraničných časopisov. Podobnými experimentami sa okrem českých vedcov zaoberajú špeciálne tímy z univerzít v Austrálii a USA.

Detektor skonštruovaný olomouckými vedcami zachytáva súčasne priestorové a polarizačné vlastnosti jednotlivých fotónov. Jeho experimentálne konštrukcia bola veľmi náročná.

Zložitý prístroj využíva sedem vzájomne prepojených prístrojov pre veľmi presné merania, takzvaných interferometrov, s ktorých pomocou je možné sledovať a rozpoznať veľmi malé zmeny vzdialeností s presnosťou na desiatky nanometrov.

Zodpovedá to približne tisícine hrúbky vlasu. "Tiež sme museli zabezpečiť, aby sa dva fotóny v experimente stretli na presne určenom mieste a v rovnakom okamihu. To znamená časový interval, trvajúci jednu tisícinu miliardtiny sekundy," uviedol Michal Mičuda z katedry optiky.

Samotné meranie potom vyžadovalo veľkú mieru automatizácie experimentálnej zostavy. "Pre overenie správnej činnosti detektora bolo potrebné vykonávať desiatky tisíc meraní. Automatizácia si vyžiadala vývoj vlastných počítačovo riadených montáží pre optické elementy. Ďalšou veľkou výzvou bola orientácia v komplexnej štruktúre získaných dát a ich spracovanie do formy čitateľnej človekom," uviedol člen vedeckého tímu Robert Stárek.

Detektor skonštruovaný tímom vedcov z katedry optiky potvrdil teoretický koncept, ktorý v roku 2002 publikoval profesor olomouckej katedry optiky Radim Filip ešte ako študent. Ním navrhnutá metóda umožňovala priamo detekovať nie energiu, ale dôležité kvantové charakteristiky stavov fotónov a fonónov bez ich porušenia.

Na prvý test tejto metodiky však vedci čakali 15 rokov. "Po prvých krokoch austrálskeho tímu v Brisbane a začiatku experimentálnych testov na Yale University so supravodivými elektrickými obvodmi sme verili, že stále stihneme byť prví. A vyšlo to. Vidíme krásne, ako táto revolučná detekcia pracuje v laboratóriu, čo je kľúčové pre ďalší vývoj podobných metód," uviedol Filip.