Nové výskumné centrum v Marburgu: Budúcnosť kvantových materiálov začína!

Nové výskumné centrum v Marburgu: Budúcnosť kvantových materiálov začína!

14. apríla 2025 bude na Univerzite Philipps v Marburgu slávnostne otvorené nové výskumné centrum „Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies“ (mar.quest). Tento dátum pripadá na Medzinárodný deň kvanta a predstavuje významný krok vo výskume kvantových materiálov a udržateľných technológií. Centrum spája viac ako 20 pracovných skupín z oblasti fyziky a chémie s cieľom uskutočniť inovatívny základný výskum zameraný na nové energetické materiály, polovodiče a materiály na báze uhlíka. Cieľom centra je nielen napredovať vo vede, ale aj posilniť výučbu v týchto perspektívnych oblastiach a propagovať nové študijné programy.

Ústrednou témou výskumu sú excitóny, nové kvázičastice, ktorých vlastnosti ovplyvňuje kvantová mechanika. Štúdium týchto častíc by mohlo umožniť významný pokrok vo vede o materiáloch aj mimo neho. Tento kontext ukazuje, ako sa kvantová fyzika používa v rôznych technológiách, ako sú počítačové čipy, solárne články, energeticky úsporné LED diódy a lekárske postupy. Ďalšie sľubné budúce technológie, ktoré by mohli byť založené na tomto výskume, zahŕňajú kvantové výpočty, kvantovú kryptografiu, kvantovú metrológiu a dokonca aj kvantový internet.

Priority výskumu

Výskumné centrum mar.quest má za cieľ podporovať interdisciplinárnu spoluprácu a synergie medzi rôznymi disciplínami. V tomto zmysle inštitút skúma materiály, ktorých vlastnosti sú hlboko zakorenené v kvantovej mechanike, ako sú kvantové magnety, nekonvenčné supravodiče a silne korelované elektrónové systémy. Nedávna práca poskytla zaujímavé poznatky o supravodivosti a rôznych vzorcoch usporiadania v oxidoch prechodných kovov, čo podčiarklo význam mar.quest pre súčasný výskum.

Kľúčová oblasť sa týka štúdia exotických kvantových stavov, ako sú kvantové spinové kvapaliny, ako aj účinkov kvantových fluktuácií vo vysoko frustrovaných magnetoch. K tomu centrum využíva metódy ako je syntéza prášku, rast kryštálov a charakterizácia makroskopických vlastností. Spolu s jasným zameraním na výučbu predstavuje mar.quest platformu, ktorá podporuje výskum a vzdelávanie budúcich výskumníkov.

Prístupy spolupráce a perspektívy do budúcnosti

Za hranicami univerzity je centrum súčasťou väčších iniciatív v oblasti kvantovej technológie. Helmholtz Quantum je platforma, ktorá napreduje v kvantových technológiách a spája národných a európskych partnerov z univerzít, výskumných inštitúcií a priemyslu. Mar.quest týmto spôsobom spája základný výskum s vývojom inovatívnych riešení v oblasti bezpečnosti dát, materiálového výskumu a senzorovej technológie.

Celkovo sa vytvorili rámcové podmienky pre robustný rozvoj kvantových technológií. So silným zameraním na výskumnú infraštruktúru a interdisciplinárnu spoluprácu má mar.quest v úmysle nielen pôsobiť ako priekopník v kvantovom výskume, ale tiež poskytnúť významný impulz pre trvalo udržateľný rozvoj našej spoločnosti. Naplánované sú podujatia ako Girl's Day, Univerzitný letný festival a Deň materiálového výskumu, ktoré majú predstaviť centrum širokej verejnosti a inšpirovať ďalšie talenty pre kvantový výskum.