Jak lepiej chronić dane w bankach, skuteczniej aplikować lekarstwa, wytwarzać bardziej funkcjonalne materiały? Nie sposób znaleźć odpowiedzi na te pytania bez badań nad technologiami kwantowymi. Swoje siły w tej sprawie połączyło 5 polskich centrów naukowych, tworząc Narodowe Laboratorium Technologii Kwantowych. Karolina Wichowska:
Chociaż sama teoria kwantowa liczy sobie prawie 100 lat, wciąż nie w pełni wykorzystujemy możliwości wynikające z własności najmniejszych cząstek.
Prof. Czesław Radzewicz z Instytutu Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Warszawskiego, koordynator projektu Narodowe Laboratorium Technologii Kwantowych, finansowanego z programu „Innowacyjna gospodarka” : - Okazuje się, że pewne własności układów kwantowych, tych mikroukładów, można wykorzystać po to, żeby realizować pewne cele, które są nam potrzebne.
Przykładów można szukać w najrozmaitszych dziedzinach, m.in. w medycynie.
Prof. Czesław Radzewicz: - Przykład nanotechnologii to jest dostarczanie leków do komórek. Jak się zrobi odpowiednich rozmiarów cząstki, to można do nich dokleić te rzeczy, które chcemy wprowadzić do komórki. W ten sposób będzie można adresować dostarczenie danych chemikaliów już nie nawet do komórki, ale do części komórki. Np. lekarstwa, które są truciznami, możemy adresować precyzyjnie.
Inna taka dziedzina to kryptografia. W tej chwili wierzymy, że nie istnieje żaden sposób na złamanie tego klucza dlatego, że jego bezpieczeństwo nie jest oparte na jakichś operacjach matematycznych, które ktoś inny mógłby wykonać, tylko bezpieczeństwo tego sposobu jest oparte na prawach mechaniki kwantowej.
Część aparatury do badań nad tym mikroświatem pokazuje dr Piotr Fita: - My tu badamy wiele różnych obiektów i procesów, a częścią wspólną dla tych wszystkich badań jest to, że używamy ultrakrótkich impulsów laserowych, czyli krótkich impulsów światła, wytwarzanych przez specjalnie w tym celu skonstruowane lasery. Czas trwania naszych impulsów w stosunku do 1 sekundy ma się tak jak 8 minut do wieków wszechświata. Tutaj mamy zastosowanie impulsów kwantosekundowych do tego, by móc obserwować komórki z bardzo wysoką zdolnością rozdzielczą dlatego, że w klasycznej mikroskopii optycznej rozdzielczość, czyli najmniejszy obiekt jaki możemy zaobserwować, jest ograniczony długością fali świetlnej. W klasycznej mikroskopii jest to kilkaset nanometrów, ułamki mikrometra. Stosując bardzo krótkie impulsy laserowe i odpowiednią metodę, gdzie również wzbudza się światłem badany obiekt, można osiągnąć zdolność rozdzielczą, która będzie wielokrotnie mniejsza od długości fali.
Asystentka Asia: - Są tu pomiary nieskończenie małych obiektów, nanosfer, które mają rozmiar rzędu 20 nanometrów i w zwykłym mikroskopie uzyskuje zdolność rozdzielczą rzędu 260 nanometrów, a przy mikroskopii nasyceniowej uzyskujemy rozdzielczość 170 nanometrów. Jest szansa, że będzie lepiej.
Można by pomyśleć, że zamiast badać takie zjawiska, taniej i prościej byłoby zakupić gotowe technologie, ale to błędne założenie.
Prof. Iwo Białynicki-Birula – fizyk z PAN: - Tu nie tylko chodzi o to, żeby coś wyprodukować, ale żeby zrozumieć w jakim kierunku świat się rozwija. Badania traktowałbym nie tylko jako sposób na wyprodukowanie czegoś, czego na świecie się nie produkuje, ale aby podejmować właściwe decyzje.
Czyli bez aktualizowania wiedzy o najnowszych technologiach nie bylibyśmy nawet w stanie efektywnie wykorzystywać technologii, które ktoś by nam sprzedał.