Patrick Flanigan získa cenu za kvantovú optiku

V roku 2025 bol Patrick Flanigan z North Carolina Central University ocenený prestížnou cenou IBM-SPIE HBCU Faculty Accelerator Award za svoj výskum v oblasti kvantovej optiky a fotoniky. Táto cena, ktorá činí 100 000 dolárov, je spoločným projektom organizácií SPIE a IBM-HBCU Quantum Center a má za cieľ podporiť výskum a vzdelávanie na historicky černošských univerzitách (HBCU).

O čom je výskum Patricka Flanigana?

Flaniganov projekt sa zameriava na miniaturizáciu kvantových počítačov a kvantových informačných systémov založených na fotónoch. Konkrétne sa zaoberá triple-rezonančnými mikroprstencovými rezonátormi, ktoré umožňujú generovanie previazaných fotónov pomocou procesu známeho ako spontánne šesťvlnné miešanie (SSWM). Tento proces bol experimentálne preukázaný len nedávno, čo z neho robí veľmi aktuálnu a perspektívnu oblasť výskumu.

Čo je spontánne šesťvlnné miešanie?

Spontánne šesťvlnné miešanie (SSWM) je kvantový jav, pri ktorom dochádza k interakcii šiestich fotónov, čo vedie k vytvoreniu previazaných fotónových párov. Tieto páry sú kľúčové pre kvantové výpočty a komunikáciu, pretože umožňujú prenos informácie s vysokou mierou zabezpečenia.

Matematicky je možné tento proces popísať pomocou nasledujúceho vzorca:

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

kde:

• $\chi^{(5)}$ je nelineárna susceptibilita piateho rádu,
• $P_{\text{out}}$ je výstupný výkon,
• $P_{\text{in}}$ je vstupný výkon.

Prečo je tento výskum dôležitý?

Kvantová optika a fotonika sú kľúčové oblasti pre budúci vývoj kvantových technológií. Flaniganov výskum prispieva k vytvoreniu menších a efektívnejších kvantových zariadení, ktoré by mohli byť integrované do bežných elektronických systémov. To by mohlo viesť k revolúcii v oblasti kvantových počítačov a komunikácií.

Spolupráca naprieč inštitúciami

Flaniganov projekt je príkladom úspešnej spolupráce medzi rôznymi inštitúciami. Okrem North Carolina Central University sa na výskume podieľajú aj State University of New York at Binghamton a IBM Quantum. Táto spolupráca je kľúčová pre rozvoj kvantového priemyslu a podporu diverzity v tejto oblasti.

Záver

Cena, ktorú Patrick Flanigan získal, je nielen ocenením jeho práce, ale aj dôkazom rastúceho významu kvantovej optiky a fotoniky. Jeho výskum môže prispieť k vytvoreniu nových technológií, ktoré zmenia spôsob, akým pracujeme s informáciami.

Pre viac informácií o cene a výskume navštívte oficiálnu stránku SPIE.

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