Prosen z ekipo Googlovega laboratorija do pomembnega preboja v kvantni fiziki

Matematični fizik prof. dr. Tomaž Prosen s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani je v sodelovanju z Googlovim laboratorijem Quantum AI v prestižni znanstveni reviji Science objavil članek z naslovom Dinamika magnetizacije v Heisenbergovi spinski verigi pri neskončni temperaturi.

Članek predstavlja prebojne ugotovitve v teoriji kvantnih transportnih pojavov, so sporočili s fakultete. Raziskava prof. dr. Tomaža Prosena in njegove ekipe osvetljuje povsem nov tip transporta v kvantnih materialih, ki je nekje vmes med tradicionalno difuzijo in idealnim balističnim transportom. Gre za eno prvih zares uporabnih kvantnih simulacij novih, neravnovesnih kvantnih transportnih pojavov.

Problem je, če motivacija ne izvira iz notranjosti

»Naše raziskave odpirajo nova vrata v razumevanju kvantnih transportnih pojavov. Ponosen sem na sodelovanje s kolegi na Univerzi v Ljubljani, ki je vodilo do tega dosežka, ter ekipo Google Quantum AI, saj smo skupaj presegli tradicionalne meje znanja. Ta dosežek ne označuje le napredka v fiziki, ampak tudi potrjuje potencial kvantnih simulacij za razreševanje kompleksnih znanstvenih vprašanj,« je povedal vodilni avtor članka, prof. dr. Tomaž Prosen. Delo temelji na simulacijah dinamike Heisenbergove spinske verige z uporabo digitalnega kvantnega računalnika. Rezultati so potrdili prejšnje teoretične napovedi prof. Prosena in sodelavcev s FMF UL, hkrati pa odkrili nove, presenetljive pojave, ki kažejo na obstoj novega univerzalnega razreda neravnovesne statistične fizike.

»Globlje razumevanje kvantne dinamike je ključ do številnih temeljnih fizikalnih in nekaterih tehnološko pomembnih problemov, od superprevodnikov pri višjih temperaturah do notranjosti črne luknje. V tem članku je ekipa iz laboratorija Google Quantum AI z zunanjimi sodelavci jasno demonstrirala uporabnost kvantnih računalnikov in pokazala, kako ima veriga 46 superprevodnih kubitov povsem nov režim kvantne dinamike, ki ga nista predvidela ne teorija ne klasični računalniki,« je študijo komentiral profesor fizike iz Univerze v Harvardu prof. dr. Subir Sachdev.

Prof. dr. Gregor Majdič, rektor Univerze v Ljubljani, pa je ob tem uspehu povedal: »Objave naših raziskovalcev v prestižni znanstveni reviji, kot je Science, predstavljajo ključni steber v gradnji in utrjevanju mednarodnega ugleda Univerze v Ljubljani. Takšne publikacije niso le dokaz izjemne kakovosti in inovativnosti dela, ki ga opravljajo naše raziskovalne ekipe, ampak so tudi temelj za širjenje prepoznavnosti naše univerze na globalni ravni. To je znak, da je Univerza v Ljubljani prostor znanstvene odličnosti, ki privablja vrhunske talente in odpira vrata mednarodnim raziskovalnim in akademskim sodelovanjem. Objave v tako pomembnih publikacijah tudi spodbujajo inovativnost in tehnološki napredek, ki imata širok družben in gospodarski vpliv«. 

Prof. dr. Tomaž Prosen je mednarodno priznani fizik, specializiran je za študij točno rešljivih modelov, predvsem kvantnega kaosa v kontekstu mnogodelčnih kvantnih sistemov. Znan je po raziskovanju dinamike spinskih verig in kubitnih vezij z lokalnimi interakcijami, kjer proučuje modele, ki razlagajo pojave v teh kompleksnih sistemih. Prof. Prosen je edini slovenski raziskovalec, ki je kar dvakrat pridobil financiranje Evropskega raziskovalnega sveta (ERC) s projektoma za uveljavljene raziskovalce (Advanced Grant) v letu 2016 in letu 2023.