Anton Ramšak
Foto: Jože Suhadolnik

Raziskovanje

Raziskovalno sem v doktoratu in tudi po njem teoretično proučeval modele močno sklopljenih elektronov, med drugim sklopitev elektronov z magnoni (kvantne ekscitacije magnetnih sistemov) in s fononi (kvantna valovanja v trdni snovi) ter modele za opis visokotemperaturnih superprevodnikov.

Zadnji dve desetletji se ukvarjam s teorijo kvantnih, predvsem nanoskopskih sistemov, in sicer s fizikalnimi lastnostmi t.i. kvantnih pik in kvantnih žic (to so zelo majhna področja, kjer so ujeti elektroni in je za opis bistvena kvantna mehanika). Za te sisteme je značilno, da se v njih realizirajo tipično kvantni pojavi, ki jih v makroskopskem svetu ne poznamo – na primer generiranje kvantne prepletenosti, manipulacija kvantnih bitov in pojav kvantnih faz. Raziskoval sem tudi fenomen kvantne prepletenosti v okviru primerjave med standardno kopenhagensko in Bohmovo interpretacijo kvantne mahanike.

Na teh področjih sem od leta 1994 v več mednarodnih projektih vodil slovensko skupino. Trenutno vodim v letu 2020 pridobljen raziskovalni projekt ARRS v zvezi s kvantnim prenosom informacije na podlagi kvantne prepletenosti; sem tudi doktorski mentor mlademu raziskovalcu. Moji nekdanji doktorandi so postali uspešni pedagoški sodelavci Univerze v Ljubljani in raziskovalci na institutih v Sloveniji in v tujini. Na primer dr. Lara Ulčakar je lani prejela štipendijo L'Oréal-UNESCO »Za ženske v znanosti« (pogovor za RTVSLO).


Raziskovalni projekti

  • Mikroskopski modeli superprevodnih oksidov ( 1991-1994; več zaporednih projektov MZT) .
  • Quantum Dynamics of Phase Coherent Structures, RTN projekt med IJS, UL in Univerzo v Lancastru (nosilec prof. dr. C. Lambert) in več evropskimi univerzami (1994-1997; bil sem vodja slovenskega dela projekta).
  • Models for strongly correlated electrons, bilateralni projekt Slovenija-Nemčija z Institutom Max Planck, Stuttgart (1995-1998; bil sem prijavitelj in nosilec slovenskega dela projekta).
  • Models for strongly correlated electrons, bilateralni projekt Slovenija-Nemčija z Institutom Max Planck, Stuttgart (1999-2001; bil sem prijavitelj in nosilec slovenskega dela projekta).
  • Strongly correlated electrons, bilateralni projekt Slovenija-Nemčija z Institutom Max Planck, Stuttgart (2001-2003; bil sem prijavitelj in nosilec slovenskega dela projekta).
  • Quantum-coherent electron devices, naročnik projekta QinetiQ, Velika Britanija (2002-2004; bil sem nosilec projekta).
  • Fundamentals of nanoelectronics, Marie Curie Research Training Network, FP 6. okvirni program (2004-2008; bil sem nosilec slovenskega dela projekta).
  • Spinski kvantni biti na podlagi ogljikovih nanocevk; ARRS projekt J1-0747; (2008-2011; bil sem nosilec projekta).
  • Nanoelectronics: Concepts, Theory and Modelling, Marie Curie Initial Training Network, FP 7. okvirni program (2010-2014; bil sem nosilec slovenskega dela projekta).
  • Razvoj komponent za vzpostavitev nove evropske mreže za kvantno komunikacijo, ARRS projekt J2-2514 (D) (2020-2023; sem nosilec projekta).

Najnovejši projekt: Razvoj komponent za vzpostavitev nove evropske mreže za kvantno komunikacijo

Kvantne tehnologije v primerjavi z istonamenskimi klasičnimi (nekvantnimi) obetajo velik napredek, ponekod pa odpirajo možnosti, ki klasično sploh niso dosegljive. Pomembnost kvantnih tehnologij je začela naraščati z vplivnimi raziskovalnimi deli v 90-tih letih prejšnjega stoletja. Danes se je področje razvilo že do te mere, da postaja zanimivo za komercialno uporabo. Google in IBM z velikanskimi razvojnimi programi tekmujeta pri razvoju prvega kvantnega računalnika, Kitajska je izstrelila prvi delujoč kvantni satelit, razvojna iniciativa Evropske unije Quantum Flagship, kvantna razvojna središča (Quantum Hubs) v Združenem kraljestvu ter ostale nacionalne iniciative (npr. v Nemčiji in na Nizozemskem) pa kažejo na pomembnost vlaganja v razvoj in uporabo kvantnih tehnologij, če Evropa na tem področju ne želi zaostati za ostalim svetom.

Omenjena prizadevanja se bodo v prihodnosti zanašala na "kvantni splet", omrežje, ki bo povezovalo kvantne računalnike, simulatorje in senzorje po vsej Evropi in svetu ter omogočalo varno kvantno komunikacijo na nacionalni in mednarodni ravni, kar je tudi eden glavnih ciljev Evropske iniciative Quantum Flagship. Spodnja slika prikazuje načrtovano evropsko kvantno komunikacijsko omrežje, ki je eden od ciljev, da bi omogočili usmerjanje evropskih raziskovalnih prizadevanj s povezovanjem z evropskimi partnerji.

V prvem koraku nameravamo razviti komponente za generacijo kvantne prepletenosti in kvantnega spomina (shranjevanja kvantnih bitov) in nato vzpostaviti kvantno povezavo v Ljubljani med UL FMF in IJS, v naslednjem koraku pa med Ljubljano in Zagrebom ter Trstom, kar bo končno omogočilo povezavo Dunaj–Ljubljana–Zagreb ali Trst in Slovenijo vključilo v evropsko kvantno mrežo.

European_quantum_network_smaller_satellite.jpg


Reprezentativni članki po področjih (in obdobjih)

Raziskave lastnosti kvantnih bitov

Kvantna prepletenost

Fizika kvantnih žic in kvantnih pik

Doktorat in po doktoratu

Magisterij


Znanstveni članki po SCI

V odprtem dostopu arXiv dosegljivi preprinti (po letu 2003)

Metrika