O mesoskopických systémech v Praze

Claude Cohen-Tannoudji při přednášce v Rudolfinu
Všechna fota: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin

Kromě hlavního organizátora, Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR, se na organizaci podílely také výbor Senátu pro vzdělávání, vědu, kulturu, lidská práva a petice a Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy. Záštitu nad FQMT’11 převzal předseda Senátu Parlamentu České republiky Milan Štěch, předseda AV ČR prof. Jiří Drahoš a rektor UK prof. Václav Hampl. V programovém výboru pracovali významní světoví vědci – například nositelé Nobelovy ceny za fyziku prof. Claude Cohen-Tannoudji a Anthony Leggett, nositel Nobelovy ceny za chemii profesor Dudley Herschabach, britský královský astronom a bývalý předseda ­Royal Society Martin Rees (rozhovor zde), francouzský akademik Roger Balian nebo vynikající teoretický fyzik v oblasti kvantové optiky Marlan Scully.

Letošní konference FQMT byla v pořadí již třetí, která se konala v České republice. Sborníky z předchozích dvou publikoval časopis Physica E (Vol. 29, Issues 1–2, 2005 a Vol. 42, Issue 3, 2010).

Konference sestávala z přednášek a diskusí význačných světových fyziků z různých oborů (fyziky pevných látek, kvantové optiky, fyziky kvantových počítačů, jaderné fyziky a biofyziky) o chování mesoskopických systémů z hlediska teoretického, experimentálního i aplikačního. Možnosti studia těchto systémů se v poslední době výrazně zlepšily v důsledku rychlého rozvoje nanotechnologií, takže lze vytvářet nové umělé nanosystémy s dobře volitelnými parametry, které určují chování daného systému. Současné experimentální metody umož­ňují následně detailně zkoumat chování těchto systémů v závislosti na předem zvolených podmínkách, a používat je tak pro testování oprávněnosti teoretických představ a modelů popisujících vlastnosti a časový vývoj nerovnovážných kvantových systémů.

Konference FQMT’11 se věnovala především nejnovějším poznatkům souvisejícím s chováním právě nanosystémů, tj. malých systémů, ať už přirozených či uměle vytvořených, velikosti řádově desítek až stovek nanometrů. Systémy této velikosti jsou pozoruhodné nejenom z hlediska základů kvantové fyziky, ale i nanotechnologií a vývoje nových generací počítačů včetně zatím doposud hypotetických kvantových počítačů. Studium těchto systémů je podstatné nejen pro hlubší pochopení a další rozvoj základů termodynamiky, statistické a kvantové fyziky, ale i pro vývoj chemie a zejména biologie a medicíny, neboť nanosystémy hrají zásadní roli při chování biologických systémů na molekulární úrovni. Účastníci se tak zabývali nejen čistě fyzikálními problémy, nýbrž i tématy významnými v biologii, jako je například fyzika molekulárních motorů. Program FQMT’11 zdůrazňoval – ve srovnání s předchozími konferencemi v letech 2004 a 2008 – multidisciplinaritu, jíž jsme dosáhli výběrem hlavních témat a pečlivou volbou pozvaných přednášejících.
 

Badatelé probírali následující okruhy témat: kvantové měření, entanglement a koherence, disipace, dekoherence a šum, makroskopické kvantové chování, studené atomy a Bose-Einsteinova kondenzace, fyzika kvantového počítání a informace, mesoskopické, nanoelektromechanické, spinové a biologické systémy. Společným jmenovatelem byly mesoskopické systémy a jejich chování z hlediska základů kvantové fyziky, termodynamiky a nerovnovážné statistické fyziky. Jedna sekce programu se zaměřila také na kosmologii, gravitaci a astrofyziku.

Na program pražské konference kladně reagovalo překvapivě velké množství vědců z celého světa – např. z pracovišť, jako jsou Princeton University, Oxford University, University of Cambridge, California Institute of Technology, Weizmann Institute a další. Zúčastnilo se jí celkem 222 vědců; pozvání programového výboru přijalo 125 přednášejících. Kromě zmíněného nositele Nobelovy ceny za fyziku (za vývoj metod chlazení atomů laserovým světlem) Clauda Cohen-Tannoudjiho, jmenujme alespoň Hanse Frauenfeldera, proslulého výzkumy v oblasti jaderné fyziky a biofyziky, Yosepha Imryho, jednoho z nejrespektovanějších světových teoretických fyziků v oblasti fyziky mesoskopických systémů, Helmutha Raucha, známého průkopnickými pracemi z oblasti interference neutronů, nebo jeho bývalého studenta prof. Antona Zeilingera, který proslul experimenty v oblasti kvantové teleportace. Skvělou úroveň mělo i 105 plakátových příspěvků, které autoři prezentovali během „poster session“.

Kromě odborných přednášek byly do programu zařazeny rovněž dvě přednášky pro laickou veřejnost. Dne 26. července 2011 přednesl první z nich prof. Martin Rees v kostele sv. Šimona a Judy a při té příležitosti obdržel od místopředsedkyně Senátu PaedDr. Aleny Gajdůškové pamětní medaili Senátu Parlamentu České republiky. Druhou pronesl 28. července ve Dvořákově síni Rudolfina prof. Claude Cohen-Tannoudji; pamětní medaili Senátu mu při té příležitosti předal předseda Senátu PČR Milan Štěch.

Součástí konference byly i čtyři koncerty klasické a jazzové hudby. Vystoupili na nich významní čeští interpreti spolu se zahraničním hostem Yuvalem Waldmanem, vynikajícím houslistou z USA, který je předsedou organizace Music Bridges International se sídlem v New Yorku. První koncert se konal v kostele sv. Šimona a Judy po přednášce Martina Reese, druhý následoval po veřejné přednášce Clauda Cohen-Tannoudjiho v Rudolfinu. Jazzovým vystoupením Originálního pražského synkopického orchestru se badatelé potěšili v hotelu Pyramida. Vyvrcholením hudební části programu byl koncert v katedrále sv. Víta za účasti Yuvala Waldmana, trumpetistů stráže Pražského hradu a varhaníka Josefa Kšici.

Většina účastníků hodnotila konferenci jako výjimečnou, a to jak z hlediska odborného programu, tak jejího celkového průběhu. Mnozí vědci projevili uznání pořadatelům za důraz na vhodně zvolenou multidisciplinaritu programu a za příjemnou atmosféru, která stimulovala četné diskuse. Zdá se, že konference přispěje k dalšímu vývoji ve výzkumu diskutovaných mesoskopických systémů, většímu pochopení základů kvantové fyziky i rozvoji nerovnovážné statistické fyziky. Jak ukazuje již zkušenost z předchozích konferencí FQMT’04 a FQMT’08, povede zřejmě i k prohloubení stávajících a navázání nových spoluprací.

Podrobnější informace o konferenci naleznete na http://conferences.fzu.cz/fqmt/11/, kde je možné získat podrobný program, názvy jednotlivých přednášek i jejich abstrakty.