Datum početka projekta: 20. 12. 2024.
Datum završetka projekta: 19. 12. 2027.
Voditelj projekta: doc. dr. sc. Nenad Kralj
Suradnici s Fakulteta za fiziku:
prof. dr. sc. Marin Karuza
Vanjski suradnici:
dr. sc. Ivor Krešić (Institut za fiziku Zagreb)
dr. sc. Neven Šantić (Institut za fiziku Zagreb)
Sažetak projekta:
Mnoge primjene kvantne teorije, poput kvantne kriptografije na velikim udaljenostima i međusobnog povezivanja kvantnih računala, zahtijevaju distribuciju kvantnih resursa, kao što je sprezanje. Pridruženi gubici uvjetuju potrebu za kvantnim ponavljačima, čija je ključna sastavnica kvantna memorija. Predloženi su različiti protokoli za takve memorije, ali postojeće realizacije ne uspijevaju obuhvatiti sljedeća željena svojstva u jednom sustavu: dugo vrijeme koherencije, visoka učinkovitost, očitavanje na zahtjev i kompatibilnost s C-pojasom telekomunikacija. U MIMIQ.ME, radit ćemo na razvoju memorijske platforme za pojedinačne fotone (SP) temeljene na principu optomehanički inducirane prozirnosti (OMIT), koja može funkcionirati na raznim valnim duljinama te, zajedno s odgovarajućim SP izvorom, ispuniti sve ove zahtjeve. Memorijom ćemo upravljati na sobnoj temperaturi i implementirati ju u određenom optomehaničkom sustavu, šupljini s membranom u sredini (MIM), gdje se SP-ovi pohranjuju u vibracijskom modu ultrakoherentnog meko stegnutog membranskog rezonatora. Testirat ćemo platformu pomoću optičkih pulseva, postižući rekordna vremena pohrane i učinkovitosti među optomehaničkim memorijama. Realizirat ćemo izvor najavljenih SP-ova za pohranjivanje, na temelju spontane parametarske konverzije prema dolje u nelinearnom kristalu. Rezonantno ćemo pojačati proces postavljanjem kristala u drugu optičku šupljinu kako bismo formirali optički parametarski oscilator. Nakon MIMIQ.ME, planiramo mjeriti očuvanje sprezanja između generiranih parova fotona nakon pohrane kako bismo potvrdili da sustav radi kao kvantna memorija. Gledajući dalje, on se može koristiti za pohranjivanje polarizacijskih kubita koje generiraju SP-ovi na zahtjev iz poluvodičkih kvantnih točaka, čime bi se stanje kvantnih mreža pogurnulo prema praktičnim primjenama. Koliko platforma obećava pokazuje i činjenica da pojedini MIM sustavi s meko stegnutim membranama rade u kvantnom režimu već na sobnoj temperaturi.
Rujan 2025.
26. 9. 2025.
Pokus na Noći istraživača
U sklopu Noći istraživača Aldo Arena, Karlo Veličan i Nenad Kralj predstavili su jednostavan interferometarski postav u kojem su posjetitelji u kontroliranim uvjetima mogli sami mijenjati interferencijski uzorak, mijenjajući napon na piezoelektričnom elementu. Uzorak je bio vidljiv na zidu, kao i na osciloskopu, a pozadinska projekcija dodatno je ilustirala princip interferencije dva vala kao i kako se ona koristi u detektorima gravitacijskih valova.
16.-19. 9. 2025.
Predavanje i radionica na trening školi COST akcije “Cosmic WISPers” u Annecyju
Karlo Veličan i Nenad Kralj sudjelovali su u provedbi trening škole u sklopu COST akcije “Cosmic WISPers”, održanoj u Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de Physique Théorique, Anncey, Francuska. Tom prilikom polaznicima su pokazali kako sastaviti interferometar s balansiranom homodinom detekcijom. Nenad Kralj održao je didaktičko predavanje o principima interferometrije i homodine detekcije. Materijali se mogu naći na stranicama škole.
9.-12. 9. 2025.
MIMIQ.ME na godišnjoj konferenciji COST akcije “Cosmic WISPers”
Marin Karuza i Nenad Kralj sudjelovali su u trećoj godišnjoj konferencji COST akcije “Cosmic WISPers” u Sofiji, Bugarska. Nenad Kralj održao je pozvano predavanje o napretku optomehanike, u sklopu čega i o ideji i izvedbi HRZZ projekta optomehaničke kvantne memorije za pojedinačne fotone. Transparencije se mogu naći na stranicama sastanka.
