Naša cesta nás zaviedla do Košíc – do srdca inovácií na Slovensku – kde sa sálami Ústavu experimentálnej fyziky Slovenskej akadémie vied (ÚEP SAV) mrazivo prehnal závan vedeckých objavov. Od 11. do 13. marca sa konalo stretnutie k projektu skQCI, ktorého hostiteľom bol jeden z partnerov konzorcia – Centrum fyziky nízkych teplôt ÚEP SAV Košice. Toto stretnutie sa zapíše do histórie projektu tým, že takmer celý náš tím sa po prvýkrát zišiel osobne, čo ešte väčmi podporilo vznik neoceniteľných vzájomných interakcií a výmenu dôležitých informácií. Počas troch dní nabitých prezentáciami a diskusiami sme sa zahĺbili do prebiehajúceho experimentálneho výskumu, zdieľali nové poznatky a vytvárali dôležité putá, ktoré posunú náš projekt vpred.
Prvý deň sa začal v sídle ÚEP SAV na Watsonovej 41 prezentáciami zameranými na Pracovný balík 3 (deteQUTE). P. Skyba z ÚEP SAV odštartoval prvý blok aktualizáciou o vývoji kryogénneho systému, po ktorej nasledovali poučné prezentácie predstaviteľov FMFI Univerzity Komenského (M. Grajcar, M. Baránek) o „význame poriadku a neporiadku“ a ďalších dôležitých aspektov dizajnu Supravodivého nanodrôtového jednofotónového detektora (Superconducting nanowire single-photon detector – SNSPD). Po krátkej prestávke sme pokračovali ďalším blokom a prezentáciami J. Šoltýsa (ÚEE SAV) o výrobe nanodrôtového meandru, po ktorej nasledovala prezentácia D. Lorenca (ILC CVTI) – Väzba optických vlákien do detektorov.
Druhý deň pokračoval prezentáciami venovanými viacerým pracovným balíkom, vrátane WP2 (netQUTE), WP4 (eduQUTE) a WP1 (koordinácia a manažment). Kolegovia z FÚ SAS (G. Borges, S. Salari) poskytli tímu pohľad na implementáciu softvéru na následné spracovanie kvantovej distribúcie kľúča (Quantum key distribution – QKD) a generovanie párov previazaných párov fotónov pri QKD experimente. Posledný blok prezentácií ukončila prezentácia o plánoch vo vzdelávacích a diseminačných aktivitách (D. Garafová, QUTE.sk).
Náš program vyvrcholil seminárnou prednáškou pre širšie vedecké publikum s názvom „Vývoj slovenskej kvantovej komunikačnej infraštruktúry pre digitálny európsky program“ od Djeylana Aktasa, vizionárskeho lídra projektu skQCI. Dr. Aktas zdieľal krátkodobé i dlhodobé plány pre našu národnú kvantovú komunikačnú infraštruktúru (Quantum Communication Infrastructure – QCI), a predstavil ju v širšom kontexte iniciatívy EuroQCI. Pochopiteľne, prezentoval taktiež najnovšie dosiahnuté výsledky pri budovaní nášho kvantového testovacieho prostredia na báze základnej akademickej infraštruktúry (SANET).
Hovoril najmä o prvej realizačnej fáze skQCI, ktorá sa začala v januári 2023 s podporou programu Európskej Komisie Digitálna Európa zameraného na národné projekty, ktorý umožňuje členským štátom navrhnúť a vybudovať národné kvantové komunikačné siete, ktoré budú tvoriť základ terestriálneho segmentu, a ďalej testovať rôzne technológie a protokoly a prispôsobiť ich špecifickým potrebám každej krajiny.
Projekt skQCI je súčasťou iniciatívy EuroQCI, ktorá bude pozostávať z terestriálneho segmentu založeného na optických komunikačných sieťach spájajúcich strategické miesta na národných a cezhraničných úrovniach, vrátane vesmírneho segmentu založeného na satelitoch. Stane sa neoddeliteľnou súčasťou IRIS² (Infrastructure for Resilience, Interconnectivity and Security by Satellite) – nového vesmírneho bezpečnostného komunikačného systému EÚ. EuroQCI bude chrániť citlivé dáta a kritické infraštruktúry integráciou kvantových systémov do už existujúcich komunikačných infraštruktúr, čím poskytne dodatočnú bezpečnostnú vrstvu založenú na kvantovej fyzike. Posilní ochranu európskych vládnych inštitúcií, ich dátových centier, nemocníc, energetických sietí a ďalších, čím sa stane jedným z hlavných pilierov stratégie EÚ v oblasti kybernetickej bezpečnosti na nasledujúce desaťročia.
Program zavŕšila obohacujúca exkurzia v priestroch na Park Angelinum 9 – v spoločných laboratóriách Centra fyziky nízkych teplôt ÚEF SAV a Ústavu fyzikálnych vied Prírodovedeckej fakulty Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach (PriF UPJŠ), ktorá umožnila nahliadnuť do nenahraditeľnýho významu tekutého hélia, ktoré má kľúčovú úlohu pri experimentoch uskutočňovaných pri extrémne nízkych teplotách.
Za posledných päť desaťročí sa laboratórium dostalo do popredia štúdia materiálov pri nízkych a extrémne nízkych teplotách a získalo uznanie ako jedna z popredných vedeckých inštitúcií v Európe a na celom svete. Centrum fyziky nízkych teplôt ÚEF SAV vyniká ako jedinečná entita, ktorá vedcom v tejto špičkovej vednej oblasti umožňuje dosahovať jedny z najchladnejších teplôt vo vesmíre, čo im umožňuje modelovanie zložitých „vesmírnych“ simulácií.
Vďaka vlastným zariadeniam sú schopní vykonávať merania pri mikrokelvinových teplotách, čo Centru zaručilo členstvo v prestížnej Európskej mikrokelvinovej platforme (European Microkelvin Platform – EMP). Táto platforma predstavuje vyspelú európsku výskumnú infraštruktúru špecializujúcu sa na oblasť fyziky a technológie súvisiacej s ultranízkymi teplotami a mimoriadne citlivými meracími technikami, s osobitným dôrazom na kvantové technológie a materiály. Jeho hlavným cieľom je prehĺbiť pochopenie nových javov, materiálov a technológií a zároveň presadzovať nové metódy a techniky merania. Okrem toho sa snaží rozšíriť rozsah experimentov tak, aby zahŕňali nano-kelvinové teploty, a tým posúvať hranice vedeckého výskumu ešte ďalej.
Ústav experimentálnej fyziky Slovenskej akadémie vied (ÚEP SAV) v Košiciach vznikol v roku 1969 (pôvodne ako pobočka FÚ SAV, Bratislava) bol zameraný na fyzikálne vedy v oblastiach kozmického žiarenia, feromagnetizmu a fyziky vysokých energií. Súčasná výskumná činnosť ústavu pokrýva základný výskum vo viacerých oblastiach modernej fyziky (kondenzované látky, subjadrová fyzika, vesmírna fyzika a biofyzika), ako aj vo vybraných oblastiach chemických vied, biologických vied a nanotechnológií. Akreditácia Ústavu SAV radí ÚEP medzi špičkové pracoviská v rámci SAV. Ústav má veľmi slušné postavenie na národnej aj medzinárodnej úrovni a má dobre vybudovanú experimentálnu infraštruktúru.
Viacero experimentálnych zariadení skonštruovaných v ústave je unikátnych. Ústav je napríklad jedným z mála fyzikálnych pracovísk so schopnosťou dosiahnuť veľmi nízke teploty (tisícina stupňa nad absolútnou nulou, –273,15 ˚C), čo umožňuje štúdium materiálov v extrémnych podmienkach. Skúma sa široká škála aplikácií modernej fyziky pre kondenzované systémy vrátane vysokoteplotnej supravodivosti, magnetických kvapalín, amorfných kovových systémov, mikro- a nanokryštalických materiálov. Vedecké vybavenie vyvinuté v inštitúte bolo úspešne nasadené na orbitálnych satelitoch a bolo neoceniteľným nástrojom, ktorý prispel k poznaniu fyzikálnych vlastností medziplanetárneho priestoru.
Program druhého dňa ukončila nemenej dôležitá prezentácia P. Surovca (QUTE.sk) týkajúca sa WP1 – Koordinácia a manažment, po ktorej nasledovala ešta dlhá diskusia. Druhý deň sme zakončili spoločnou večerou. Posledný deň nášho stretnutia bol ešte plný neformálnych diskusií a individuálnych rozhovorov v Centre fyziky nízkych teplôt ÚEP SAV.
Naše nedávne projektové stretnutie v Košiciach stelesňuje podstatu kolaboratívnej práce a inovatívneho prístupu k vede. Pri rozlúčke s týmto pulzujúcim mestom si so sebou odnášame nielen novinky a postrehy, ale aj zodhodlanie a znovunájdenú túžbu po dosiahnutí stanoveného cieľa. Vydali sme sa na spoločnú cestu objavovania, posúvajúc hranice toho, čo je možné v oblasti kryogénnych systémov, supravodivosti a kvantovej komunikácie, na ktorej sme poháňaní impulzom našich diskusií a putami utvorenými počas spoločne stráveného času. Sme pripravení pokračovať v našom úsilí o prelomové pokroky, ktoré budú formovať budúcnosť vedy. Tešíme sa na cestu, ktorá je pred nami a na vzrušujúce objavy, ktoré nás na nej čakajú!
