Nové výzkumné centrum v Marburgu: Budoucnost kvantových materiálů začíná!

Nové výzkumné centrum v Marburgu: Budoucnost kvantových materiálů začíná!

Dne 14. dubna 2025 bude na Philipps University of Marburg slavnostně otevřeno nové výzkumné centrum „Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies“ (mar.quest). Toto datum připadá na Mezinárodní den kvanta a znamená významný krok ve výzkumu kvantových materiálů a udržitelných technologií. Centrum sdružuje více než 20 pracovních skupin z oblasti fyziky a chemie, aby prováděly inovativní základní výzkum zaměřený na nové energetické materiály, polovodiče a materiály na bázi uhlíku. Cílem centra je nejen pokročit ve vědě, ale také posílit výuku v těchto perspektivních oblastech a prosadit nové studijní programy.

Ústředním tématem výzkumu jsou excitony, nové kvazičástice, jejichž vlastnosti jsou ovlivněny kvantovou mechanikou. Studium těchto částic by mohlo umožnit významný pokrok v materiálové vědě i mimo ni. Tento kontext ukazuje, jak se kvantová fyzika používá v různých technologiích, jako jsou počítačové čipy, solární články, energeticky úsporné LED diody a lékařské postupy. Mezi další slibné budoucí technologie, které by mohly být založeny na tomto výzkumu, patří kvantové výpočty, kvantová kryptografie, kvantová metrologie a dokonce i kvantový internet.

Priority výzkumu

Výzkumné centrum mar.quest si klade za cíl podporovat mezioborovou spolupráci a synergie mezi různými obory. V tomto smyslu ústav zkoumá materiály, jejichž vlastnosti jsou hluboce zakořeněny v kvantové mechanice, jako jsou kvantové magnety, nekonvenční supravodiče a silně korelované elektronové systémy. Nedávná práce poskytla zajímavé poznatky o supravodivosti a různých vzorcích uspořádání v oxidech přechodných kovů, což podtrhuje význam mar.quest pro současný výzkum.

Klíčová oblast se týká studia exotických kvantových stavů, jako jsou kvantové spinové kapaliny, a také účinků kvantových fluktuací ve vysoce frustrovaných magnetech. K tomu centrum využívá metody, jako je syntéza prášku, růst krystalů a charakterizace makroskopických vlastností. Společně s jasným zaměřením na výuku představuje mar.quest platformu, která podporuje výzkum a školení budoucích výzkumných pracovníků.

Přístupy ke spolupráci a perspektivy do budoucna

Za hranicemi univerzity je centrum také součástí větších iniciativ v oblasti kvantové technologie. Helmholtz Quantum je platforma, která rozvíjí kvantové technologie a spojuje národní a evropské partnery z univerzit, výzkumných institucí a průmyslu. Mar.quest tímto způsobem kombinuje základní výzkum s vývojem inovativních řešení v oblasti bezpečnosti dat, výzkumu materiálů a senzorové technologie.

Celkově byly vytvořeny rámcové podmínky pro robustní rozvoj kvantových technologií. Se silným zaměřením na výzkumnou infrastrukturu a mezioborovou spolupráci hodlá mar.quest působit nejen jako průkopník v kvantovém výzkumu, ale také poskytnout významný impuls pro udržitelný rozvoj naší společnosti. Naplánovány jsou akce jako Dívčí den, Univerzitní letní festival a Den materiálového výzkumu, které mají centrum představit široké veřejnosti a inspirovat další talenty pro kvantový výzkum.