Rozwój diagnostyki medycznej, wzmocnienie bezpieczeństwa cyfrowego czy budowa nowych laserów to tylko niektóre z obszarów działania Narodowego Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych. Konsorcjum powstało po to, by wspierać rozwój technologii fotonicznych i kwantowych w Polsce. W jego skład wchodzą m.in. naukowcy z Wydziału Fizyki UW.
Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych (NLPQT) służy budowie nowoczesnej infrastruktury badawczej, z której mogliby korzystać zarówno naukowcy, jak i przedsiębiorcy. Projekt, na podstawie którego powstało konsorcjum, ma charakter ogólnopolski. Kieruje nim prof. Czesław Radzewicz z Wydziału Fizyki UW.
– Współpraca i tworzenie sieci badawczych są bardzo istotne dla Uniwersytetu Warszawskiego. Reprezentują Państwo zarówno polskie, jak i zagraniczne instytucje, a stworzona przez Państwa sieć jest niezwykle potrzebna do prowadzenia badań, wymiany poglądów i wspólnego rozwiązywania problemów – mówił podczas otwarcia konferencji podsumowującej projekt NLPQT prof. Alojzy Z. Nowak, rektor UW.
Technologie w praktyce
– Założeniem projektu jest budowa infrastruktury, która w dużej mierze będzie służyć pracom zmierzającym do opracowania technologii i rozwiązań o charakterze praktycznym. Zakres tematyczny projektu jest bardzo szeroki, dlatego problemów, które zostaną rozwiązane dzięki zbudowanej infrastrukturze, są z pewnością dziesiątki – mówi prof. Piotr Fita z Wydziału Fizyki UW.
Fotonika i technologie kwantowe wykorzystywane są w codziennym życiu, nie tylko naukowców. Ich zastosowania można zauważyć chociażby w medycynie czy systemach teleinformatycznych. Realizacja projektu NLPQT pozwoli na zwiększenie zakresu i podniesienie jakości tych zastosowań.
– Efekty, których można się spodziewać w najbliższej perspektywie, to np. stworzenie nowych laserów światłowodowych działających w zakresie podczerwieni, opracowanie światłowodów sensorycznych do zastosowań w kopalniach czy rozwój technik komunikacji kwantowej i sposobów jej zastosowania w połączeniu z istniejącymi sieciami telekomunikacji – tłumaczy prof. Fita.
Przykładowe działania w ramach projektu NLPQT:
- konstrukcja nowych laserów i źródeł promieniowania laserowego, zarówno widzialnego, jak i podczerwonego;
- rozwój ultraczułych technik detekcji gazów metodami spektroskopowymi;
- badania własności nowych materiałów o potencjalnych zastosowaniach w technologiach fotonicznych;
- rozwój optycznych technik diagnostyki medycznej, np. tomografii optycznej pozwalającej na bezinwazyjne badania siatkówki oka;
- rozwój technik mikroobróbki laserowej, pozwalających na bardzo precyzyjne wycinanie obiektów w twardych materiałach (metale, szkła, ceramika);
- rozwój technik bezpiecznej komunikacji mającej za podstawę zjawiska kwantowe.
Trzy obszary zaawansowanych technologii
Projekt jest podzielony na trzy obszary tematyczne: Krajowy System Wytwarzania i Dystrybucji Wzorcowej Nośnej Optycznej, Laboratorium Technologii Fotonicznych oraz Laboratorium Technologii Kwantowych.
Zadaniem Krajowego Systemu Wytwarzania i Dystrybucji Wzorcowej Nośnej Optycznej jest stworzenie wyjątkowo stabilnego systemu laserowego, który będzie można połączyć z optycznym zegarem atomowym oraz z siecią dystrybucyjną wykorzystującą łącza światłowodowe. Jak można przeczytać na stronie projektu, optyczny sygnał wzorcowy o niskim szumie fazowym zostanie przesłany do uczestników konsorcjum NLPQT i udostępniony zainteresowanym partnerom przemysłowym. To pozwoli wytworzyć usługi skierowane do branży fotonicznej, optycznej czy chemicznej.
Laboratorium Technologii Fotonicznych ma pomóc w tworzeniu materiałów i urządzeń fotonicznych oraz optoelektronicznych. Większa dostępność takich narzędzi oznacza większą konkurencyjność polskich firm. Pomaga też radzić sobie z wyzwaniami w obszarach ochrony zdrowia i środowiska.
Koordynatorem trzeciego obszaru – Laboratorium Technologii Kwantowych – jest dr Michał Karpiński, badacz z Zakładu Optyki Wydziału Fizyki UW. Prace w tym obszarze są ukierunkowane na rozwój złożonych, bezpiecznych systemów do kwantowej dystrybucji klucza kryptograficznego (QKD) i komunikacji kwantowej. W wyniku prac w tym obszarze mają też powstać stacje testowe do sprawdzania zastosowań pojedynczych obiektów kwantowych (elektronów, kropek kwantowych, atomów).
Oprócz UW w realizacji projektu uczestniczą: Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk, Politechnika Śląska, Politechnika Wrocławska, Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe (jednostka Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN), Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej oraz Uniwersytet Mikołaja Kopernika.
