Patrick Flanigan získá cenu za kvantovou optiku

V roce 2025 byl Patrick Flanigan z North Carolina Central University oceněn prestižní cenou IBM-SPIE HBCU Faculty Accelerator Award za svůj výzkum v oblasti kvantové optiky a fotoniky. Tato cena, která činí 100 000 dolarů, je společným projektem organizací SPIE a IBM-HBCU Quantum Center a má za cíl podpořit výzkum a vzdělávání na historicky černošských univerzitách (HBCU).

O čem je výzkum Patricka Flanigana?

Flaniganův projekt se zaměřuje na miniaturizaci kvantových počítačů a kvantových informačních systémů založených na fotonech. Konkrétně se zabývá triple-rezonančními mikroprstencovými rezonátory, které umožňují generování provázaných fotonů pomocí procesu známého jako spontánní šestivlnné míchání (SSWM). Tento proces byl experimentálně prokázán teprve nedávno, což z něj činí velmi aktuální a perspektivní oblast výzkumu.

Co je spontánní šestivlnné míchání?

Spontánní šestivlnné míchání (SSWM) je kvantový jev, při kterém dochází k interakci šesti fotonů, což vede k vytvoření provázaných fotonových párů. Tyto páry jsou klíčové pro kvantové výpočty a komunikaci, protože umožňují přenos informace s vysokou mírou zabezpečení.

Matematicky lze tento proces popsat pomocí následujícího vzorce:

$$\chi^{(5)} \propto \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}^3}$$

kde:

• $\chi^{(5)}$ je nelineární susceptibilita pátého řádu,
• $P_{\text{out}}$ je výstupní výkon,
• $P_{\text{in}}$ je vstupní výkon.

Proč je tento výzkum důležitý?

Kvantová optika a fotonika jsou klíčové oblasti pro budoucí vývoj kvantových technologií. Flaniganův výzkum přispívá k vytvoření menších a efektivnějších kvantových zařízení, která by mohla být integrována do běžných elektronických systémů. To by mohlo vést k revoluci v oblasti kvantových počítačů a komunikací.

Spolupráce napříč institucemi

Flaniganův projekt je příkladem úspěšné spolupráce mezi různými institucemi. Kromě North Carolina Central University se na výzkumu podílejí také State University of New York at Binghamton a IBM Quantum. Tato spolupráce je klíčová pro rozvoj kvantového průmyslu a podporu diverzity v této oblasti.

Závěr

Cena, kterou Patrick Flanigan získal, je nejen oceněním jeho práce, ale také důkazem rostoucího významu kvantové optiky a fotoniky. Jeho výzkum může přispět k vytvoření nových technologií, které změní způsob, jakým pracujeme s informacemi.

Pro více informací o ceně a výzkumu navštivte oficiální stránku SPIE.

Tagy: kvantová optika, fotonika, výzkum, cena, hbc