Dr hab. Michał Zawada, prof. UMK otrzymał finansowanie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju na realizację projektu pn. "Światłowód z pustym rdzeniem dla atomów do urządzeń kwantowych", QuantumGuide.
Numer umowy: QUANTERAII/1/92/QuantumGuide/2022
Kierownik projektu: dr hab. Michał Zawada, prof. UMK
Data rozpoczęcia projektu: 01.10.2022
Data zakończenia projektu: 30.09.2025
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu QuantERA II ERA-Net Cofund in Quantum Technologies.
Dofinansowano ze środków budżetu państwa: 1 162 338,31 zł
Całkowita wartość: 1 162 338,31 zł
Znaczna część technologii kwantowej opiera się na atomach, jonach lub cząsteczkach. Najbardziej jest to widoczne w dziedzinach obliczeń kwantowych, symulacji i sensoryce. Technologie takie obejmują pułapki jonowe i komputery kwantowe z neutralnymi atomami, symulatory kwantowe, wnęki światłowodowe otaczające atomy lub jony do komunikacji kwantowej, czujniki kwantowe do pól elektrycznych i magnetycznych lubgrawitacji i wiele innych. W większości współczesnych eksperymentów obszar wykrywania/obliczeń pokrywa się z obszarem używanym do przygotowania atomów lub jonów chłodzonych laserowo, lub znajduje się w jego pobliżu. Ich produkcja zwykle wymaga sekcji gorącego pieca, silnych pól magnetycznych, dostępu optycznego o dużej aperturze numerycznej i silnych pól laserowych. Wszystkie te elementy poważnie wpływają na wydajność obszaru wykrywania/obliczeń, co prowadzi do większych, cięższych urządzeń i mniej przenośnych urządzeń.
W tym projekcie opracujemy infrastrukturę dostarczania atomów nażądanie, która będzie odpowiednia do współczesnych zastosowań w zakresie wykrywania, symulacji i obliczeń oraz do skalowanych urządzeń jutra.
Nasze podejście opiera się na optycznym prowadzeniu atomów chłodzonych laserowo w pustych rdzeniach światłowodów fotonicznych (HCF). Skupiamy się na trzech konkretnych przypadkach użycia:
(1) ładowanie kriogenicznych pułapek jonowych do obliczeń kwantowych;
(2) zasilanie zegarów atomowych w celu precyzyjnego pomiaru czasu, synchronizacji sieci i geodezji relatywistycznej;
(3) zastosowania czujników kwantowych wykorzystujące chłodzone laserowo atomy.
QuantumGuide ma ambitny cel przekształcenia naukowego eksperymentu prowadzenia atomów przez pusty rdzeń światłowodu fotonicznego w znormalizowane narzędzie do stosowania w technologiach kwantowych – podobnie jak oparte na światłowodach źródła laserowe stały się integralną częścią dzisiejszych konfiguracji badawczych w środowisku akademickim i przemyśle.