Narodowe Centrum Nauki przyznało finansowanie dla projektu “Od niezmienniczych kwantowych kanałów do dalekozasięgowej kwantowej komunikacji” w ramach konkursu OPUS 27. Projekt ten będzie realizowany w Instytucie w latach 2025 - 2028 pod kierunkiem dr hab. Marcina Markiewicza. Całkowita kwota dofinansowania wynosi 685 tys. zł.
Projekt badawczy ma na celu rozwój technologii dla bezpiecznej, dalekozasięgowej komunikacji kwantowej. Głównym celem jest opracowanie metod do uśredniania kanałów kwantowych względem różnych transformacji symetrii, co jest kluczowym aspektem przetwarzania informacji kwantowej, szczególnie w sytuacjach, gdzie nie są dostępne wspólne układy odniesienia dla nadawcy i odbiorcy, takich jak komunikacja na duże odległości w przestrzeni kosmicznej.
Projekt będzie skoncentrowany wokół następujących celów szczegółowych:
1. Uśrednianie kanałów kwantowych. Ten punkt ma na celu scharakteryzowanie uśredniania kanałów kwantowych względem ogólnych operacji symetrii, co jest niezbędne do analizy obwodów kwantowych narażonych na różne rodzaje szumów.
2. Skończone zbiory uśredniające dla kanałów kwantowych. Badacze zamierzają rozszerzyć techniki używane do uśredniania stanów kwantowych na kanały kwantowe, tworząc skończone zbiory operacji reprezentujące te uśrednienia. Takie skończone zbiory operacji są niezbędne do implementacji zrandomizowanych algorytmów kwantowych.
3. Relatywistyczna informacja kwantowa. Ten punkt będzie badać kanały kwantowe działające na dyskretnych stopniach swobody relatywistycznych cząstek kwantowych, koncentrując się na ich niezmienności pod względem transformacji Lorentza.
4. Uśrednianie w optyce kwantowej. Podjęte zostaną wysiłki w celu skonstruowania skończonych zbiorów uśredniających dla stanów kwantowych światła, co jest istotne dla zastosowań w optyce kwantowej.
5. Ogólna konstrukcja skończonych zbiorów uśredniających. Badacze mają na celu opracowanie ogólnych metod konstruowania skończonych zbiorów uśredniających dla wielkości fizycznych uśrednionych względem różnych grup symetrii.