Kvantové počítače sa často označujú za technológiu budúcnosti. Čo však znamená ovládať jediný elektrón, prečo sú kvantové stavy také krehké a kedy sa môžu nové technológie dostať do praxe? V novej epizóde Vedeckého podcastu SAV o tom hovorí fyzik Marián Janík z Elektrotechnického ústavu SAV, laureát ocenenia ESET Science Award v kategórii Výnimočná osobnosť vedy do 35 rokov. Rozhovor sa dotýka aj jeho návratu zo zahraničia a nečakaného záujmu o metafyziku.
Pre Mariána Janíka nie sú ocenenia cieľom samy osebe. „Tak samozrejme, že je to veľká česť a radosť. Ale keď sa tak nad tým zamyslím, tak v niečom sú to pre mňa čerešničky na torte,“ hovorí. Podstatná je podľa neho práca, cesta a poznanie, ktoré jej predchádzali.
Kvantové bodky, ktorým sa venuje, nie sú totožné s nanočasticami používanými v obrazovkách. Ide o tuholátkové, hradlom riadené štruktúry na čipe, v ktorých možno pomocou elektrického poľa zachytiť a ovládať jediný elektrón. „Vo výsledku teda som schopný chytiť a ovládať jediný elektrón,“ približuje vedec. Takéto štruktúry sa niekedy označujú aj ako umelé atómy. Ich výhodou je, že využívajú technológie príbuzné výrobe dnešných tranzistorov.
Pri výrobe zariadení rozhodujú rozmery v desiatkach až stovkách nanometrov. Preto sa pracuje v čistých miestnostiach, kde aj bežné prachové častice predstavujú vážny problém. Experimenty navyše vyžadujú mimoriadne nízke teploty a nákladnú meraciu techniku. V podmienkach, ktoré si bežne nevieme predstaviť, vedci skúmajú správanie častíc, ktoré sa neriadia našou každodennou intuíciou.
Jednou z najväčších výziev je prepojiť veľký počet kvantových bitov – kubitov, do spoľahlivo fungujúceho systému. Janík sa zaoberal aj možnosťou prenášať kvantovú informáciu medzi elektrónom a fotónom, čo by v budúcnosti mohlo pomôcť pri prepájaní vzdialenejších častí čipu. „Aby som to povedal jedným slovom, problém je zorchestrovať väčšie množstvo kubitov,“ vysvetľuje. Kvantové stavy sú totiž citlivé na rušenie a kvalita celého systému závisí aj od jeho najslabších častí.
Znamená to, že budeme mať čoskoro kvantový počítač doma? Vedec očakávania koriguje. Kvantové počítače nie sú určené na bežné činnosti, ako je prehrávanie videa či hranie hier, ale na špecifické výpočtové úlohy. Aj preto je pravdepodobnejšie, že budú fungovať ako špecializované zariadenia než ako náhrada osobných počítačov.
V podcaste hovorí aj o štúdiu a výskume vo Viedni, o dôvodoch návratu na Slovensko a o tom, čo ho priviedlo ku kvantovým technológiám. Popri fyzike študuje metafyziku. „Ja som chcel vedieť všetko a v niečom som naletel na predstavu, že fyzika má tú odpoveď,“ priznáva. Dnes ho zaujímajú aj otázky, ktoré prírodné vedy svojimi metódami nedokážu úplne obsiahnuť.
Ako možno uväzniť jediný elektrón? Čo ešte bráni vzniku výkonných kvantových počítačov? A prečo sa oceňovaný fyzik venuje dielu Tomáša Akvinského? Odpovede ponúka nová epizóda Vedeckého podcastu SAV, ktorú moderuje Peter Boháč.
Vedecký podcast SAV nájdete v podcastových aplikáciách PodBean, Apple Podcasts, na Spotify a na stránke www.podcasty.sme.sk. Rozhovor s Mariánom Janíkom si môžete vypočuť aj priamo cez prehrávač vložený na konci textu alebo sledovať epizódu na YouTube kanáli Slovenskej akadémie vied.
Zdroj: https://www.sav.sk, zverejnené: 6.11.2026; autor: rup
