A későbbi Nobel-díjas mellett minden napra jutott egy aha-élmény

„Nagy élmény volt együttműködni annak idején Michel Devoret-val, az embernek minden megbeszélésen volt egy motiváló aha-momentuma” – mondta a bme.hu-nak az egyik friss fizikai Nobel-díjasról Geresdi Attila, az IQM nevű finn vállalat csoportvezetője, aki korábban egy közös kutatáson dolgozott a francia tudóssal.

Devoret, John Clarke és John M. Martinis a makroszkopikus kvantummechanikai alagúteffektus és az elektromos áramkörben fellépő energiakvantálás felfedezéséért kapta meg az idei fizikai Nobelt. A három kutató létrehozott egy szupravezető áramkört és kvantummechanikai effektusokat figyelt meg benne, ezzel igazolva, hogy a kvantumjelenségek nemcsak atomokban működnek, vagyis a kvantált energiaszintek nagyobb léptékű rendszerekben is megjelennek.

Michel Devoret

„Az alagúteffektus lényege, hogy bizonyos körülmények között az elektronok képesek áthaladni két fémlemez közötti szigetelő rétegen. Az új Nobel-díjasok által vizsgált rendszerben a szigetelő két oldalán szupravezető fémek találhatók, és az így létrejött úgynevezett Josephson-átmeneten úgy tudnak elektronpárok átalagutazni, hogy az átfolyó áramhoz nem kapcsolódik feszültségesés. A kísérletükben bizonyították, hogy jól meghatározott frekvenciával besugározva az áramkört, gerjesztéseket tudnak létrehozni a kvantált energiaszintek között, és ezt az átmeneten való feszültség megjelenése mutatja meg” – Makk Péter egyetemi docens, a Fizika Tanszék vezetője így magyarázta el a felfedezés jelentőségét.

Geresdi Attila 2011-ben végzett a BME Természettudományi Karán, kvantumtechnológiával kezdett foglalkozni, és a hollandiai posztdoktori kutatása során került kapcsolatba az akkoriban az amerikai Yale Egyetemen dolgozó Devoret kutatócsoportjával. 

„A közös, négyéves kutatásunk tárgya, amelyből több cikk is született, egy szupravezető áramkörön alapuló kvantumbit volt, ennyiben tehát kapcsolódott azokhoz a nyolcvanas években tett felfedezésekhez, amelyekért most a Nobel-díjat kapták. 

Az ő laborjukban folytak a kísérletek, mi a Delfti Műszaki Egyetemen leginkább a mintákkal és az adatok értelmezésével foglalkoztunk” – emlékezett vissza Geresdi Attila.

A Műegyetem egykori hallgatója azóta sem hagyta el a kvantum-számítástechnika területét, az IQM ugyanis egyike a kvantumszámítógépeket építő európai cégeknek. A különbség annyi, hogy most alkalmazott kutatással foglalkozik: „az a feladatom, hogy minél több kvantumbitet építsek be egy kvantumszámítógépbe”.

A BME egyébként nemcsak olyan kiváló fizikusokat képez, akik Európa legjobb kvantumtechnológiai cégeinél tudnak elhelyezkedni, de maga is élen jár a kvantumos kutatásokban. Makk Péter vezetésével a Természettudományi Kar alacsony hőmérsékleti szilárdtest-fizikai laboratóriumában Magyarországon egyedülálló körülmények között végeznek kísérleteket.

Rektori Hivatal, Kommunikációs Igazgatóság
fotók: TU Delft, Télécom Paris