Slovenska znanstvenica pridobila prestižen ERC projekt

Sodelavka Instituta Jožef Stefan (IJS) dr. Zala Lenarčič je Evropsko komisijo navdušila s svojim inovativnim znanstvenim predlogom o kvantni simetriji in pridobila projekt Evropskega raziskovalnega sveta  za raziskovalce, ki začenjajo svojo samostojno raziskovalno kariero (ERC Starting Grant 2022).

Za IJS je to šesti raziskovalni ERC projekt, a prvi, ki ga je pridobila raziskovalka. In v tokratnem razpisu, na katerega so prejeli 2932 prijav, tudi edini slovenski, so sporočili z instituta. Raziskovalni svet je sicer za sofinanciranje izbral 408 projektov. 

Za petletni projekt Weakly driven quantum symmetries ali šibko vzbujane kvantne simetrije (DrumS) je Lenarčičeva, ki je vodja skupine za Kvantne sisteme izven ravnovesja  in sodelavka odseka za teoretično fiziko na IJS, pridobila skoraj 1,5 milijona evrov.

»Namen projekta DrumS je raziskati realističen potencial neravnovesnih kvantnih sistemov s simetrijami. Nenavadne simetrije so v fiziki teoretično zanimive, skoraj nemogoče pa jih je najti v naravi ali uresničiti v eksperimentu. Cilj projekta DrumS je pokazati, da vzbujanje realne sisteme s približnimi simetrijami lahko spravi v eksotična stanja, ki so fundamentalno presenetljiva, hkrati pa bi lahko imela tudi uporabno vrednost za kvantne tehnologije,« so pojasnili na IJS. 

Navdušena nad enačbami in numeričnimi simulacijami

Simetrije v fiziki implicirajo ohranjene količine. »Približne simetrije torej implicirajo približno ohranjene količine. Primer vsakdanjega vzbujanega sistema s približno ohranjeno količino je topla greda: steklena konstrukcija izolira notranjost in približno ohranja energijo, izgube pa kompenzira vzbujanje s sončnimi žarki. Tako je tudi na mrzel zimski dan s šibkim sončnim obsevanjem v topli gredi lahko precej vroče. Projekt DrumS želi pokazati, da ima podobno neproporcionalno velik efekt lahko tudi šibko vzbujanje na kvantnem nivoju, če le kompenzira zgolj majhne izgube približno ohranjenih količih in simetrij,« so razložili. 

Projekt DrumS bo snoval teoretične napovedi in predloge protokolov za stabilizacijo eksotičnih kvantnih pojavov v realističnih pogojih, to je, z laserskim vzbujanjem materialov in v kvantnih simulatorjih. Predlagan fundamentalni koncept kompenzacije nepopolnosti simetrij z vzbujanjem bi lahko revolucioniral področja črpanja energije, visokotemperaturnih izolatorjev, eksotične superprevodnosti in stabilnosti kvantih simulatorjev, so našteli. Če bodo teoriji sledile tudi eksperimentalne potrditve znanstvenih partnerjev dr. Lenarčič po Evropi, bo projekt DrumS utrl pot novi funkcionalnosti kvantnih tehnologij.

Zala Lenarčič je sicer po doktoratu na Univerzi v Ljubljani znanstveno pot nadaljevala na Univerzi v Kölnu v Nemčiji in nato na Kalifornijski univerzi v Berkeleyju. Lani se je nato vrnila v Slovenijo. Na teoretični ravni raziskuje kvantno snov, denimo, ali lahko dobijo nova hitra stikala, ki preklapljajo med izolatorskim in prevodnim stanjem na pikosekundni skali, in ali lahko tako uresničimo bolj učinkovit prenos energije.