Fizica cuantică de aproape: studenții descoperă tehnologii viitoare fascinante!

Fizica cuantică de aproape: studenții descoperă tehnologii viitoare fascinante!

Pe 14 octombrie 2025, la Universitatea din Ulm a avut loc „AcademyDay”, care a vizat în mod special elevii de liceu din regiune. Evenimentul a făcut parte din Ulm Quantum Week și festivalul cuantic „quant.ulm.2025”. Aproximativ 120 de participanți interesați, inclusiv studenți și profesori specialiști, s-au reunit pentru a se cufunda în lumea fascinantă a fizicii cuantice.

Cei prezenți au fost întâmpinați de profesorul Alexander Kubanek, șeful unui grup de lucru pentru sisteme cuantice hibride. Oferta sa de deschidere a abordat provocările fundamentale ale înțelegerii fizicii cuantice. În special, s-a subliniat că fenomenele cuantice nu sunt adesea posibil de observat în viața de zi cu zi. Efectele mecanice cuantice, cum ar fi încurcarea particulelor, au fost explicate clar.

Fundamentele fizicii cuantice

Dr. Michael Gaida a explicat diferența dintre fizica clasică și mecanica cuantică și a condus studenții prin experimente practice. Un cerc cuantic cu cinci stații a oferit participanților posibilitatea de a experimenta și înțelege în mod direct diverse fenomene cuantice. Aceste stații au inclus:

• Quantenmechanische Verschränkungseffekte mit einem Kartenspiel namens SuperPosition
• Komplementarität gemäß der Heisenbergs Unschärferelation
• Farbzentren in künstlichen Diamanten, die für die Quantenkommunikation genutzt werden können
• Magnetische Levitation
• Quantenradierer

În plus, studenții au putut descoperi exponate din „Q-Bus” al Ministerului Federal pentru Cercetare, Tehnologie și Spațiu și au putut participa la un tur al laboratorului. Ei au trebuit să inspecteze configurații experimentale, cum ar fi cele pentru experimente cu laser-optice la temperaturi extrem de scăzute. La eveniment au participat și profesori renumiți precum Joachim Ankerhold și Martin Plenio, care au vorbit despre cuantică și aplicațiile sale în medicină.

Viitorul comunicării cuantice

Un subiect de pionierat în cercetarea cuantică este comunicarea cuantică. Acesta folosește principiile mecanicii cuantice, cum ar fi încâlcirea cuantică și suprapunerea cuantică pentru a transmite informații aproape în siguranță. Un element central al acestei tehnologii este distribuția cheilor cuantice (QKD), care face posibil schimbul de date în siguranță între două părți. Încercările de interceptare pot fi detectate imediat prin abateri în distribuția statistică. Există deja aplicații comerciale ale acestor tehnologii și primii clienți testează sistemele corespunzătoare.

Proiectele pilot actuale, cum ar fi inițiativa QuNet, arată un succes inițial prin conectarea nodurilor de rețea în mai multe locații din Berlin. De asemenea, se lucrează la repetoare cuantice și la tehnologia bazată pe satelit pentru a permite comunicarea cuantică pe distanțe lungi. Aceste tehnologii ar putea fi deosebit de importante pentru comunicațiile guvernamentale și militare, precum și pentru tranzacțiile financiare sigure.

Cercetarea în domeniul comunicării cuantice oferă așadar oportunități mari și ar putea pune bazele unui viitor internet cuantic. După cum subliniază Viviana Villafañe, fizician la Universitatea Tehnică din München, centrele de culoare din diamante sunt potențial cruciale pentru dezvoltarea infrastructurilor de comunicații securizate datorită proprietăților lor speciale mecanice cuantice.

În rezumat, „AcademyDay” de la Universitatea din Ulm arată cât de important este să atragem publicul tânăr entuziasmat de cercetarea cuantică și de aplicațiile sale diverse. Inițiative ca acestea sunt esențiale pentru a inspira următoarea generație de oameni de știință, creând în același timp o înțelegere profundă a provocărilor și oportunităților din acest domeniu interesant de cercetare.