Informačná stránka organizácie SAV
Projekty
Fyzikálny ústav SAV, v. v. i.
Medzinárodné projekty
Cieľový projekt — Fundamental Interactions of Fields and Particles
Fundamental Interactions of Fields and Particles
Cieľový projekt — Research on Relativistic Heavy and Light Ion Physics. Experiments at the Accelerator Complex Nuclotron/NICA at JINR and CERN SPS
Research on Relativistic Heavy and Light Ion Physics. Experiments at the Accelerator Complex Nuclotron/NICA at JINR and CERN SPS
| Doba trvania: |
1. 1. 2009 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
Medzivládna dohoda |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Gmuca Štefan CSc. |
Cieľový projekt — Synthesis and Properties of Superheavy Elements, Structure of Nuclei at the Limits of Nucleon Stability
Synthesis and Properties of Superheavy Elements, Structure of Nuclei at the Limits of Nucleon Stability
| Doba trvania: |
1. 1. 2009 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
Medzivládna dohoda |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Kliman Ján DrSc. |
SiUCs - Kvantové technolólgie založené na supraindukovanej ultrasilnej väzbe
Superinductor-based Quantum Technologies with Ultrastrong Couplings
| Doba trvania: |
1. 4. 2020 - 31. 7. 2023 |
| Program: |
ERANET |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Prof.RNDr. Grajcar Miroslav DrSc. |
| Anotácia: | Superconducting quantum circuits form one of the most promising solid state platforms for quantum computing. This success builds on the naturally large interaction between light, represented by microwave signals, and matter, embodied by superconducting qubits.
Microwave photons are used at every stage of quantum information protocols: qubit manipulation, qubit readout and qubit-qubit coupling. To describe this rich and ubiquitous light-matter interaction, the community has relied so far on the conceptual tools inherited from quantum optics. However, atoms and photons interact weakly, perfectly justifying the use of the rotating wave approximation (RWA), which states that non-resonant processes can be safely neglected. The situation with superconducting circuits is quite different since qubits can literally be wired to transmission lines carrying microwave photons. And limitations of the RWA have already been pointed out for qubit readout or driven-dissipative protocols.
SiUCs will follow a radically new approach: we will harness the potentiality of very large light-matter coupling -often referred to as ultra-strong coupling- instead of fighting it. In order to address this challenging approach in a controlled way, we will develop an architecture based on superinductors. Resonators and transmission lines built from such components display impedances close to the quantum of resistance (RQ~6.5 kOhms) at gigahertz frequencies, with very low losses, allowing a boost in light-matter interaction. SiUCS will more specifically focus on improving the efficiency of qubit operations involving light-matter interactions. In addition, superinductors will be used to engineer a missing device of the superconducting quantum circuit toolbox: the microwave single photon detector. Finally, unique many-body physics associated to ultrastrong couplings will be investigated thanks to purposely designed quantum simulators. |
| Web stránka projektu: | http://www.quantum.physics.sk/rcqi/index.php?x=proj2020quantera_siucs |
QISS - Kvantovo informačná štruktúra priestoročasu
Quantum Information Structure of Spacetime
| Doba trvania: |
1. 12. 2019 - 31. 8. 2022 |
| Program: |
Multilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Doc. Mgr. Ziman Mário PhD. |
| Anotácia: | Recent advances in Quantum Gravity -the effort to understand the quantum properties of space and time- point to a central role played by the notion of Information: quantum theory gives the observer a role, replacing the objective spacetime substratum with an observer–dependent informational structure. Recent advances in Quantum Information have shown that information theoretical tools naturally describe evolution of quantum geometry, have explored non-trivial causal structures, and the role these can play in Quantum Computing. The convergence between these two vibrant research domains raises foundational issues that question the hearth of our understanding of the world: Is there a deep connection between Information and the nature of Space and Time? Are space and time losing their role as grounds for an objective physical reality? |
| Web stránka projektu: | http://www.quantum.physics.sk/rcqi/index.php?x=proj2020jtf_qiss |
Lapené ióny: Rozvoj klasických a kvantových aplikácií
Trapped ions: Progress in classical and quantum applications
| Doba trvania: |
19. 12. 2019 - 17. 9. 2022 |
| Program: |
COST |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Prof. RNDr. Bužek Vladimír DrSc. |
| Anotácia: | Trapped ions are currently the most promising implementation of a quantum computer, where many essential building blocks have been developed in recent years. Moreover, magnetic field sensing with high sensitivity has been demonstrated and some of today’s best atomic clocks are based on atomic ions. These applications have the potential to revolutionise many aspects of our daily life.
The aim of this COST Action “Trapped Ions: Progress in classical and quantum applications” (CA17113) is to enhance the current classical and quantum applications of trapped ions by supporting Europe-wide collaborations and knowledge exchange, and to allow these technologies to be taken a step further towards their commercialisation. |
TNSAA - Stavy tenzorových sietí Algoritmy a aplikácie
Tensor-Network States Algorithms and Applications
PeDET - Širokopásmové detektory na báze perovskitov - od kvantovej bodky k funkčnému detektoru
Perovskites Quantum Dots based Broadband Detectors – from a quantum dot to a functional detector
| Doba trvania: |
1. 11. 2021 - 31. 10. 2024 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter DrSc. |
| Anotácia: | Perovskity halogenidov kovov patria do skupiny materiálov s pozoruhodnými vlastnosťami pre fotovoltaické a fotodetektívne aplikácie vďaka ich jedinečným optoelektronickým vlastnostiam a veľmi žiadanému, jednoduchému a lacnému výrobnému procesu. Ich úzkopásmové emisie a laditeľné farebné vlastnosti ich predurčujú na použitie v solárnych článkoch, svetelných diódach (LED) alebo spektrometroch s pracovnou spektrálnou oblasťou v NIR-VIS-UV. Na druhej strane vysoké atómové číslo perovskitových polovodičov rozširuje ich využitie v röntgenovej oblasti. Napriek enormnému pokroku v zariadeniach na báze objemových perovskitov ich nestabilita v prostredí a potenciálna tvorba štrukturálnych defektov počas viacnásobného ohýbania ich diskriminuje pre použitie v ohybných zariadeniach. Nedávno sa objavili perovskitové kvantové bodky (PeQD) ako nularozmerný variant perovskitov, ktoré ponúkajú požadované vlastnosti mechanickej flexibility a odolnosti bez straty výkonu. Okrem toho kombinácia nízkych nákladov, spracovateľnosti v roztoku a vynikajúceho fotovoltaického výkonu robí z PeQDs skvelú alternatívu k štandardným polovodičom, najmä v oblasti citlivých a ohybných širokopásmových detektorov. Tento projekt spája päť rôznych výskumných skupín a vytvára platformu na zdieľanie ich existujúcich odborných znalostí v oblasti syntézy, prípravy a charakterizácie fotovoltaických a fotodetektívnych štruktúr na báze PeQDs. Výmena existujúcich skúseností rozšíri súčasné poznatky a povedie k inovatívnemu, flexibilnému detektoru na báze PeQDs s rozšírenou citlivosťou v röntgenovej oblasti. |
TREX - Targeting Real chemical accuracy at the EXascale
Targeting Real chemical accuracy at the EXascale
Pb-free-PSC - Vysoko účinné a stabilné bezolovnaté perovskitové solárne články s optimalizovanou neradiačnou rekombináciou
Highly efficient and stable lead-free perovskite solar cells with optimized non-radiative recombination
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter DrSc. |
| Anotácia: | Vývoj vysoko účinných (PCE > 14 %) a stabilných (životnosť > 1 000 hodín) bezolovnatých perovskitových solárnych článkov. Konečný cieľ sa dosiahne nahradením olova (Pb) cínom (Sn), aby sa vyriešili problémy s toxicitou, a využitím zmiešaných 2D/3D perovskitov na báze Sn na vyriešenie problémov so stabilitou. S cieľom dosiahnuť vysokú PCE s 2D/3D perovskitmi na báze Sn sa tento projekt zameria na návrh nových, vysoko účinných a stabilných bezolovnatých 2D/3D perovskitových absorbérov a inžinierskych rozhraní začlenením nízkorozmerných materiálov, ako sú MXény, a pasiváciou HTL/ETL rozhraní po raste. |
EsSENce - Vysoko-výkonné uhlíkové kompozity s inovatívnymi vlastnosťami pre aplikácie pokročilého snímania
High-performance Carbon-based composites with Smart properties for Advanced Sensing Applications
COSMAG - Z vesmíru do laboratória: vývoj nového typu permanentných magnetov na báze fázy L10-FeNi
From the Cosmos to the Lab: Development of the L10-FeNi Phase as a Disruptive Permanent Magnet Alternative
| Doba trvania: |
1. 10. 2020 - 30. 9. 2023 |
| Program: |
ERANET |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Švec Peter DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom projektu COSMAG je vývoj umelého permanentného magnetu novej generácie bez kritických prvkov, ktorý sa prirodzene vyskytujú iba v niektorých meteoritoch v štruktúrach FeNi s usporiadaním L10. Konzorcium projektu tvoria tri akademické pracoviská a priemyselný partner financovaný z vlastných zdrojov. Fáza L10-FeNi vzniká prirodzeným spôsobom v meteoritoch milióny rokov. Merania na vzorkách meteoritov a teoretické predpovede však ukázali, že tento materiál môže vlastnosťami konkurovať permanentným magnetom najvyššej kvality (NdDyFeB) a nie je známa iná alternatíva, ktorá neobsahuje prvky vzácnych zemín.
Vedecký a technologický význam projektu spočíva v príprave usporiadanej fázy L10-FeNi s magnetickými vlastnosťami prírodného (meteorického) FeNi avšak za dobu mnoho rádov kratšiu, ako vo vesmíre. |
Národné projekty
NUCLDEF - Experimentálne štúdium deformácie a elektromagnetických vlastností atómových jadier
Experimental investigation of deformation and electromagnetic properties of atomic nuclei
| Doba trvania: |
1. 7. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Venhart Martin PhD. |
| Anotácia: | Jadrová deformácia sa môže vyskytnúť v ktoromkoľvek atómovom jadre a zdá sa, že je to najdôležitejšia vlastnosť jadrovej štruktúry. Najpozoruhodnejším príkladom tohto javu v jadrách je vysoko deformovaný Hoyleov stav v izotope 12C, prostredníctvom ktorého sa vo vesmíre produkuje uhlík. Cieľom navrhovaného projektu je študovať základnú jadrovú štruktúru, ktorá je zodpovedná za vznik takto deformovaných konfigurácií. Cieľom tohto projektu je poskytnúť kľúčové nové experimentálne dáta pre rôzne izotopy. Experimenty sa uskutočnia na univerzite v Jyvaskyle (Fínsko) a v novozaloženom laboratóriu Tandetron v Piešťanoch. V Jyvaskyle budú izotopy 179,191,192Bi študované pomocou izomérnej a in-beam gama spektroskopie. Pre izomérnu spektroskopiu sa použije výrazne upravený detekčný systém v ohniskovej rovine separátora produktov reakcií. V porovnaní s konvenčnými metódami umožní zvýšiť tok zväzku minimálne desať násobne. Preto má potenciál iniciovať nové oblasti výskumu, ktoré by mohli byť zaujímavé aj pre ďalšie skupiny. Na tento účel bude vyvinutá mnohovláknová proporcionálna komora. Pre laboratórium v Piešťanoch bude skonštruovaný nový spektrometer založený na detektore typu Si(Li), chladeným kvapalným dusíkom. Bude sa používať na spektroskopiu konverzných elektrónov. Táto technika je veľmi náročná, a preto sa jej venuje iba veľmi málo skupín na svete. Bude sa používať na meranie elektromagnetických vlastností izotopov 59,61Cu v základnom a prvom vzbudenom stave. |
ALICES - Anódy pre Li-iónové batérie na báze uhlík-kremíkových kompozitov
Carbon-silicon based composite anodes for Li-ion batteries
BeKvaK - Benchmark Kvantových počítačov prístupných cez Klaud
Benchmarking Quantum computers on Cloud
MICROPAN - Cielený dizajn hydrogélových mikrokapsúl pre imunitnú ochranu pankreatických ostrovčekov v liečbe cukrovky
Rational design of hydrogel microcapsules for immunoprotection of transplanted pancreatic islets in diabetes treatment
| Doba trvania: |
7. 1. 2019 - 30. 6. 2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter DrSc. |
| Anotácia: | Tento projekt je venovaný nášmu kontinuálnemu úsiliu, ktoré je zamerané na liečbu cukrovky tansplantovanými
inzulín-produkujúcimi bunkami, ktoré sú chránené pred imunitným systémom hostiteľa polopriepustnou
polymérnou membránou. Táto membrána má formu hydrogélovej mikrokapsuly, ktorá vzniká polyelektrolytovou
komplexáciou polyaniónov alginánu sodného (SA) a sodnej soli sulfátu celulózy (SCS) s polykatiónom
poly(metylén-ko-kyanoguanidín), (PMCG). Počas posledných dvoch desaťročí sme zhromaždili dôležité
poznatky, ktoré ukazujú na to, že tento typ „PMCG“ mikrokapsuly patrí do skupiny mikrokapsúl s potenciálom
dosiahnuť fázu klinických štúdií. PMCG mikrokapsula má dve významné výhody: (1) vykazuje biokompatibilitu po
implantácii do intraperitoneálnej dutiny v rôznych zvieracích modeloch vrátane predklinického modelu primátov
(NHP), (2) poskytuje jedinečnú možnosť nastaviť fyzikálno-chemické vlastnosti kapsúl v závislosti od výsledkov v
in vivo podmienkach, čo je limitujúce pre ostatné typy enkapsulačných systémov. Cieľom MICROPAN projektu je
po prvý krát systematicky študovať koreláciu medzi selekciou polymérov, enkapsulačnými podmienkami,
vlastnosťami mikrokapsúl a in vivo správaním. Takéto štúdium je umožnené vďaka tomu, že na prípravu
mikrokapsúl použijeme nami syntetizované polyméry SCS a PMCG s kontrolovanými charakteristikami, ktorými
sme sa rozhodli nahradiť doteraz používané komerčné polyméry s nekonzistentnými vlastnosťami. Výsledkom
MICROPAN projektu bude knižnica mikrokapsúl s predpovedateľným správaním v in vivo podmienkach v
imunokompetentných myšiach. Na základe týchto výsledkov predložíme návrh pre testovanie mikrokapsúl v
NHP (mimo tohto projektu). Projekt MICROPAN umožní lepšie pochopenie mechanizmu tvorby mikrokapsúl
polyelektrolytovou komplexáciou a prispeje k budúcemu cielenému dizajnu mikrokapsúl pre imunitnú ochranu
transplantovaných buniek. |
Časticové mikro- a mezopórovité materiály na báze uhlíka z prírodných prekurzorov
Carbon-based particulate micro- and mesoporous materials from natural precursors
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Maťko Igor CSc. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt zahrňuje základný výskum v oblasti časticových mikro- a mezopórovitých materiálov na báze uhlíka (PCM) s výraznými aplikačnými dopadmi. Predstavuje originálny prístup k vývoju spôsobu prípravy viacerých typov PCM s výraznými sorpčnými vlastnosťami a širokým aplikačným potenciálom. Na optimalizáciu využitia PCM je potrebné detailne poznať ich fyzikálne vlastnosti (mikroštruktúru a pórovitosť) a tiež nájsť súvislosť podmienok počas vzniku častíc PCM (karbonizácie prekurzoru) a ich výslednou mikroštruktúrou, čo je prvý zámer projektu. Originálnosť riešenia spočíva v aplikácií kombinácie rôznych fyzikálnych metód štúdia PCM, použijú sa štandardné sofistikované techniky (elektrónová mikroskopia) ako aj neštandardné metódy ako je pozitrónová anihilačná spektroskopia, termoporozimetria a gama spektrometria pri štúdiu sorpčných vlastností. Ďalším, úzko súvisiacim zámerom projektu je hľadanie postupov na vhodnú úpravu PCM a elaborácia kompozitov využitím PCM pre viaceré praktické aplikácie. |
Dizajn zložitých kvantových meraní (DESCOM)
Design of complex quantum measurements (DESCOM)
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Doc. Mgr. Ziman Mário PhD. |
| Anotácia: | Okolo kvantových meraní je ešte stále mnoho koncepčných otázok.Súčasný vývoj kvantových technológií však motivuje aj otázky ich praktickej realizácie, ktoré sú prekvapivo tiež výzvou pre teoretickú fyziku. Kánonické implementácie sú často zložité a možné iba teoreticky. Pre efektívne návrhy implementácii je potrebné vyvinúť nové matematické modely a nástroje. Cieľom tohto projektu je skúmať a navrhovať merania v troch konceptuálne odlišných oblastiach - v systéme cloudových univerzálnych kvantových počítačov, pre
termodynamické stroje a v systéme supravodivých qubitov. Konkrétne vyvinieme nové algoritmy na simuláciu existujúcich fyzikálnych systémov, aby sme sa dozvedeli o ich schopnosti realizovať požadované
merania.Očakávanými výsledkami budú realisticky namodelované návrhy nových kvantových meracích
prístrojov, nástroje na efektívnu implementáciu komplexných pozorovateľných na existujúcich kvantových
infraštruktúrach a špecifikácia certifikovateľných požiadaviek, ktoré by takéto infraštruktúry mali spĺňať. |
Efekty v priestorovo ohraničených difúznych systémoch
Effects in spatially confined diffusion systems
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Kalinay Pavol CSc. |
| Anotácia: | Zaoberáme sa časticami difundujúcimi v nehomogénnom kvázi-jednorozmernom (1D) systéme (nanokanáliku, póre), ovplyvnenými vonkajšími silami alebo chemickými reakciami. Študujeme efekty, ktoré sa v takom systéme môžu objaviť, ako anomálne správanie sa pohyblivosti, difuzivity, či usmernenie difúzneho pohybu častíc, ratchet efekt. Tieto javy sú jadrom popisu separátorov častíc, Brownovských púmp, či molekulárnych motorov v nano- a biofyzike. Využijeme našu novú metódu dimenzionálnej redukcie 2D/3D advekčno-difúznej (všeobecne Fokker-Planckovej) rovnice na pozdĺžnu koordinátu kanálika, matematicky korektne zahŕňajúcej sily, ako aj netriviálne okrajové podmienky na stenách kanálika. Výsledkom je zovšeobecnená Fick-Jacobsova rovnica, z ktorej je možné priamočiaro počítať kľúčové fyzikálne veličiny, ako pohyblivosť, difuzivita, typické časy prechodu, atď. Projekt zahŕňa jednak rozvoj metódy dimenzionálnej redukcie, najmä jej rozšírenie pre nové komplikovanejšie systémy, ako aj jej aplikácie. |
Fyzikálne vlastnosti uväznenej vody v prostredí lipidových dvojvrstiev a vplyv kryoprotektív
Physical properties of confined water in the environment of lipid bilayers and the influence of cryoprotectants
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Šauša Ondrej CSc. |
| Anotácia: | Projekt sa bude zaoberať štúdiom fyzikálnych vlastností vody v prostredí lipidových dvojvrstiev. Bude sa
vyšetrovať fázové správanie vody a lipidovej dvojvrstvy v lipidových disperziách tvorených
dimyristoylfosfatidylcholínom, ktoré slúžia ako model bunky a bunkovej membrány. Tuhnutie a topenie vody
bude skúmané v rôznych priestorových obmedzeniach a s pridaním kryoprotektívnej látky, dimetylsulfoxidu
(DMSO), s koncentráciou do 10% obj. Bude sa sledovať, pri akej koncentrácií príde k narušeniu integrity
lipidovej dvojvrstvy a od ktorej koncentrácie bude kryoprotektívny účinok DMSO výrazný, t.j. aby sa potlačila v
maximálnej miere tvorba veľkých kryštálov ľadu, ktoré majú fatálne dôsledky na rozrušenie bunkových membrán
pri kryoprezervácii buniek. Originálnosť riešenia spočíva v použití voľnoobjemového pohľadu na procesy
prebiehajúce na molekulárnej úrovni, ktoré v konečnom dôsledku určujú makroskopické vlastnosti látok a v
použití pozitrónia ako subnanometrovej sondy na štúdium lokálneho voľného objemu. |
FlayMat - Hybridné nízkorozmerné vrstevnaté materiály s novými funkciami
Hybrid Low Dimensional Layered Materials with new Functionalities
Jadrová štruktúra v okolí uzavretých protónových vrstiev
-
TMD2DCOR - Metalické 2D dichalkogenidy prechodných kovov: príprava, štúdium vlastností a korelované stavy
Fabrication, physics and correlated states in metallic 2D transition metal dichalcogenides
Metóda prípravy vzoriek pre IBA a XRF aplikácie
-
Nízko-dimenzionálne materiály- manipulácia, funkcionalizácia a bioaplikácie: LOW-D-MATTER
-
UNPROMAT - Nové nano / mikroštruktúrované kovové materiály pripravené nekonvenčnými spôsobmi spracovania
Novel nano / micro-structured metallic materials prepared by unconventional processing routes
MPEAS - Nové zliatiny s viacerými základnými prvkami – dizajn, charakterizácia a vlastnosti
Novel multi-principal element alloys – design, characterization and properties
| Doba trvania: |
1. 7. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Švec Peter DrSc. |
| Anotácia: | S cieľom rozšíriť priestor pre vývoj nových zliatin sa výskum v posledných rokoch presúva k vývoju materiálov s niekoľkými základnými prvkami. Tieto materiály sa súborne označujú ako zliatiny s viacerými základnými prvkami (MPEAs), komplexné koncentrované zliatiny (CCAs) alebo zliatiny s vysokou entropiou (podskupina MPEAs). Cieľom tohto projektu je navrhnúť a charakterizovať sériu nových MPEAs. Pripravíme a preštudujeme niekoľko ternárnych, kvartérnych a viacprvkových zliatin s rôznym chemickým zložením. Budeme študovať vzťah medzi chemickým zložením, fázovou konštitúciou a mikroštruktúrou zliatin. Budeme skúmať účinky podmienok spracovania (čas žíhania, rýchlosť ochladzovania) na vývoj fáz. Materiály budú charakterizované z hľadiska ich termodynamickej stability. Súčasťou projektu bude aj štúdium elektrochemickej korózie rôznych zliatin vo vodných elektrolytoch. Naším cieľom je preskúmať elektrochemickú stabilitu fáz a preskúmať vzťah medzi ich koróznou aktivitou a chemickým zložením. Naším cieľom je tiež preskúmať účinky rôznych elektrolytov. Preštudujeme korózne mechanizmy a identifikujeme rôzne produkty korózie. Súčasťou projektu bude aj štúdium mechanických vlastností a spoľahlivosti MPEAs. Ďalej budeme skúmať mechanické vlastnosti zliatin pri zvýšených teplotách (korózne praskanie pri namáhaní) a za simulovaných atmosférických podmienok (test v soľnej hmle). Cieľom projektu je identifikácia materiálov odolných proti korózii a mechanicky stabilných materiálov pre praktické použitie. |
OPEQ - Operačná kvantová termodynamika
Operational quantum thermodynamics
OPTIQUTE - Optimalizačné metódy pre kvantové technológie
Optimisation methods for quantum technologies
| Doba trvania: |
1. 7. 2019 - 30. 6. 2023 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Doc. Mgr. Ziman Mário PhD. |
| Anotácia: | Future quantum technologies are aiming to enhance our computational power, secure our communication, but also increase precision of our detection devices (from detectors of gravitational waves to medicine diagnostics methods). The effort of researchers included in this project is focused on optimisation of theoretical proposals, also by taking into account more realistic models reflecting the situations outside the laboratories. Our project joins the second quantum revolution on the side of theory, while aiming at mid-term quantum technology applications. We will develop novel tools and methods for improving the performance of quantum measurement, simulation and optimization devices. In particular, we aim to investigate the mathematical structure of quantum information resources in order to utilize them in novel and efficient quantum metrology applications and quantum simulations. The planned analysis of higher-order quantum structures and related optimal information processing is uncovering new quantum resouces (e.g. quantum causality, memory) that has potential to boost qualitatively the performance of quantum computation and communication technologies. Our plans to optimize tensor network algorithms by using the structure of interactions (space-time) are definitely enlarging our chances for efficient quantum simulations of physically relevant quantum many-body systems. Project tasks are divided into three workpackages aiming to optimize quantum structures, develop optimal higher-order quantum information processing and optimisation of tensor network algorithms. |
| Web stránka projektu: | http://quantum.physics.sk/rcqi/index.php?x=proj2019apvv_optiqute |
PRESPEED - Perspektívne elektrónové spinové systémy pre budúce kvantové technológie
Perspective electronic spin systems for future quantum technologies
BATAX - Pokročilé lítiové batérie s dlhou životnosťou
Towards lithium based batteries with improved lifetime
| Doba trvania: |
1. 7. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter DrSc. |
| Anotácia: | S neustále sa zvyšujúcimi energetickými požiadavkami na prenosnú elektroniku a elektromobilitu konvenčné lítiumiónové batérie čelia novým výzvam. V navrhovanom projekte sa zameriavame na stabilizáciu kapacity a životnosti
lítium-iónových batérií pomocou ultratenkých pasivačných vrstiev pripravených technológiou rastu po atomárnych
vrstvách (atomic layer deposition, ALD). Primárne funkcie týchto pasivačných vrstiev sú: i) zabránenie rozpúšťaniu
katódových materiálov do elektrolytu a ii) stabilizácia morfológie katódy počas litiácie a de-litiácie. Aj keď pozitívny
vplyv pasivačných vrstiev vyrobených pomocou ALD bol už preukázaný, systematické štúdie sú stále žiadané a
kľúčové pre vývoj ďalšej generácie lítium-iónových batérií. Hlavnou prekážkou týchto štúdií je identifikácia
vhodných analytických techník pre efektívnu spätnú väzbu, ktorá umožní v reálnom čase nahliadnutie do
mechanizmov nabíjania/vybíjania v nanorozmeroch. Konvenčné metódy elektrochemickej charakterizácie
poskytujú iba náznaky prebiehajúcich mechanizmov počas degradačných procesov. Pre projekt navrhujeme využiť
malo- a veľko-uhlový RTG rozptyl (small- and wide-angle X-ray scattering, SAXS/WAXS) za účelom sledovania
morfológie a fázových zmien, ktoré nastávajú počas nabíjania/vybíjania lítium-iónových batérií v reálnom čase.
Hlavným zameraním predkladaného projektu je aplikácia štúdií SAXS/WAXS v reálnom čase v laboratórnych
podmienkach. Za týchto okolností je možné vykonať rozsiahle, systematické štúdie rôznych pasivačných vrstiev
ALD. |
Riadenie vlastností kovových systémov modifikáciou štruktúry na atomárnej škále pomocou vnútorných a vonkajších faktorov
Property control of metallic systems by tailoring of structures on atomic scales by internal and external factors
Štatistická mechanika klasických coulombovských systémov
-
Štúdium nízkomolekulových \pi-konjugovaných derivátov tiofénu vhodných ako organické polovodiče
-
Vplyv zabudovania MXénov do perovskitových solárnych článkov Effect of incorporation of MXenes in the perovskite solar cells
Effect of incorporation of MXenes in the perovskite solar cells
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Majková Eva DrSc. |
| Anotácia: | Perovskitové solárne články (PSCs) zaznamenali za posledných 10 rokov excelentný nárast účinnosti konverzie
PCE od 9% až do 25%. PSCs sú multivrstvová štruktúra, v ktorej je aktívna vrstva perovskitu obklopená vrstvami
pre selektívny transport náboja k elektródam. Štruktúra, morfológia a transportné vlastnosti vrstiev a rozhraní
určujú funkcionalitu PSCs. Jednou z možností ako tieto vlastnosti modifikovať je aplikácia nízkorozmerných (LD)
nanomateriálov v štruktúre PSCs. Lepšie prispôsobenie energetických hladín vrstiev, zlepšenie kryštalickej
štruktúry perovskitu a zvýšená stabilita sú možným benefitom. Predložený projekt je zameraný na komplexné
štúdium vplyvu zabudovania 2D nanovločiek MXénov do elektrónovej transportnej vrstvy a do perovskitovej
vrstvy na PCE a stabilitu. Budeme skúmať PSCs na báze rôznych perovskitov. Toto štúdium bude doplnené
detailnou analýzou interakcie MXénov s perovskitom. Pre tento cieľ vyvinieme a preskúmame dvojvrstvu
MXény/perovskit. |
Vrstvy trioxidu volfrámu pre chemirezistívne senzory stopových koncentrácií acetónu vo vzduchu
Tungsten-trioxide layers for chemiresistive sensing of trace concentration of acetone vapours in air
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 31. 12. 2022 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ivančo Ján DrSc. |
| Anotácia: | Klinické štúdie určili stovky rôznych prchavých organických zlúčenín (POZ) prítomných vo vydychovanom vzduchu človeka v koncentráciách ppm (10-6) alebo iba ppb (10-9) a nižších. Niektoré POZ sú bio-markermi metabolických a fyziologických procesov a potenciálne umožňujú neinvazívne vyšetrenie zdravotného stavu.
Napr. koncentrácia acetónových pár, ktorá býva asi 0.7 ppm u zdravého človeka, sa zvýši viac ako dvakrát u pacientov s diabetes [1]. Senzor acetónových pár pracujúci v ráde sub-ppm by umožnil konštrukciu osobného testeru.
Ťažisko projektu bude výskum vrstiev trioxidu volfrámu pre chemirezistívny senzor acetónových pár pracujúci v ráde aspoň stovky ppb. Zameriame sa na triklinickú kryštalografickú fázu WO3, u ktorej bola pozorovaná vysoká odozva na adsorpciu acetónu. Vypracujeme procesy prípravy nanokryštalických vrstiev WO3 s maximálnym obsahom triklinickej fázy, jej vplyv na senzorickú odozvu a preskúmame spôsoby modifikácie WO3 s cieľom zvýšiť odozvu a senzorickú selektivitu vrstiev.
|
Výskum optických a morfologických vlastností nerovných a poréznych povrchov p-typu kryštalického kremíka s cieľom jednoznačne dokázať za akých podmienok pozorujeme jav kvantového uväznenia v kremíkových nanokryštáloch
-
Výskum vybraných vlastností trvalo udržateľných izolačných materiálov s potenciálom využitia v drevostavbách
Research of selected properties of sustainable insulating materials with the potential for use in wooden buildings
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Vretenár Viliam PhD. |
| Anotácia: | V súčasnosti sa intenzívnejšie dostáva do popredia otázka znižovania spotreby energie vo všetkých fázach životného cyklu budov. Udržateľnosť a energetická úspornosť budov sa posudzuje nielen na základe tepelnoizolačných vlastností, ale aj na základe dopytu po primárnej energii, zníženia emisií CO2 a environmentálnych vlastností použitých materiálov. V tejto súvislosti sa stáva významným využitie recyklovateľných a prírode blízkych materiálov akými sú napr. drevné biokompozity, technické textílie, ovčia vlna a pod. Ich použitím sa znižuje environmentálna záťaž. Pri projektovaní budov sú dôležité nielen termofyzikálne vlastnosti materiálov, ale aj protipožiarne a akustické. Výsledky riešenia projektu môžu byť návodom pre výrobnú prax pri hľadaní vhodnej kombinácie izolačných materiálov. Ďalším výsledkom bude databáza tepelnoizolačných, akustických a protipožiarnych vlastností materiálov vytvorená tak, aby boli údaje medzi sebou porovnateľné (meranie rovnakých vlastností tými istými metódami). |
Vysokovýkonná zakrivená röntgenová optika pripravená pokročilou technológiou nanoobrábania
High-performance curved X-ray optics prepared by advanced nanomachining technology
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Jergel Matej DrSc. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na výskum a vývoj nových typov röntgenovej (rtg) optiky s vysoko presnými zakrivenými
aktívnymi povrchmi. Povrchy budú pripravované inovatívnou technológiou nanoobrábania. Preskúmame
aplikáciu technológie nanoobrábania na špeciálny prípad rtg optiky so zakrivenými povrchmi, ktorým je
parabolická refrakčná šošovka pracujúca v geometrii na prechod rtg žiarenia. Druhý špeciálny prípad, na ktorý
sa zameriame, budú tenké kryštálové monochromátory s rôznymi hrúbkami v intervale 20-2000 mikrometrov.
Takéto prvky je možné použiť napríklad ako deliče lúčov pre moderné rtg zdroje typu "X-ray free-electron laser",
ohnuté kryštály v Johanssonovych monochromátoroch pre spektroskopické aplikácie alebo v časticových
urýchľovačoch pre riadenie lúčov. Vyvinuté prvky zakrivenej rtg optiky budú testované v reálnych experimentoch rtg metrológie a rtg zobrazovania s využitím laboratórnych alebo synchrotrónových rtg zdrojov a vysoko citlivých priamo konvertujúcich rtg detektorov Pilatus a Medipix. |
NanoCAre - Využitie nanomedicíny v boji proti rakovine pankreasu prostredníctvom zacielenia nádorovo-asociovanej karbonickej anhydrázy IX.
Nanomedical approach to fight pancreatic cancer via targeting tumor- associated carbonic anhydrase IX
| Doba trvania: |
1. 7. 2021 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Annušová Adriana PhD. |
| Anotácia: | Rakovina pankreasu je letálne ochorenie s narastajúcou incidenciou a mortalitou a je štvrtou najčastejšou príčinou
úmrtí v súvislosti s nádorovým ochorením v Európe. Priemerný čas prežívania pacientov s rakovinou pankreasu je
4-6 mesiacov po diagnostikovaní ochorenia a má najnižšiu mieru prežitia zo všetkých druhov rakoviny. Len 20%
diagnostikovaných prípadov je operovateľných. Fototermálna terapia (PTT) má potenciál stať sa novým
priekopníkom v boji proti rakovine pankreasu. Táto špičková biomedicínska aplikácia je založená na rýchlom
zahriatí plazmonických nanočastíc vyvolanom absorpciou laserového svetla, po ktorom nasleduje zvýšenie teploty
v okolí nanočastíc. Jav lokalizovanej povrchovej plazmónovej rezonancie (LSPR) je možné pozorovať len v
špeciálnej triede nanočastíc. Následkom PTT je selektívna hypertermia a ireverzibilná deštrukcia tumoru, pričom
nedochádza k poškodeniu zdravého tkaniva. Účinnosť doručenia plazmónových nanočastíc je však často
nedostatočná. Môže sa zvýšiť špecializovanou funkcionalizáciou plazmónových nanočastíc s ligandmi
(protilátkami), ktoré selektívne rozpoznávajú rakovinové bunky. Jedným z hlavných cieľov navrhovaného projektu
je zvýšiť účinnosť doručenia plazmónových nanočastíc pre PTT ich funkcionalizáciou s protilátkami, ktoré
selektívne rozpoznávajú nádory. Sľubným terčom pre funkcionalizované nanočastice je karbonická anhydráza IX
(CA IX), biomarker hypoxie a agresívneho správania nádorových buniek. CA IX je prítomná v mnohých typoch
nádorov, pričom absentuje v korešpondujúcom zdravom tkanive, čo z nej robí ideálneho kandidáta pre vysoko
špecifickú protinádorovú terapiu. CA IX je vysoko exprimovaná na povrchu pankreatických nádorových buniek a
koreluje so zlou prognózou pacientov s týmto ochorením. Zacielenie pankreatických nádorov pomocou prístupu
založeného na nanomateriáloch kombinovaných s anti-CA IX protilátkami môže zabezpečiť vysoko selektívnu
aplikáciu PTT s potenciálnym benefitom v klinickej praxi. |
Využitie SU(3) symetrie a analytičnosti na nové teoretické vyhodnotenie g-2 anomálie, predpovedanie správania sa hyperónových elektromagnetických formfaktorov a vyhodnotenie vybraných rozpadov hadrónov
An utilization of the SU(3) symmetry and the analyticity for a new theoretical evaluation of the g-2 anomaly, the prediction of the behavior of hyperon electromagnetic form factors and the evaluation of selected hadronic decays
| Doba trvania: |
1. 1. 2021 - 31. 12. 2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Bartoš Erik PhD. |
| Anotácia: | Využitím nového prístupu vyhodnotenia hadrónového príspevku v prvom ráde k miónovej g-2 anomálii cez hadrónový vklad \Delta\alpha_{had}^{(5)}(t) k bežiacej väzbovej konštante QED \alpha(t) v priestorupodobnej oblasti dosiahnuť lepšie vyhodnotenie celkovej miónovej anomálie v rámci Štandardného modelu v porovnaní s nedávnymi výsledkami iných autorov získaných klasickým prístupom.
V súvislosti s plánovaným experimentálnym meraním prechodového elektromagnetického formfaktora hyperónov Sigma-Lambda v nefyzikálnej oblasti v Darmstadte predpovedať jeho správanie využitím analytičnosti a SU(3) symetrie. Rozšíriť rozpracovanú metodiku na predpovedanie elektromagnetických formfaktorov Lambda hyperónu.
Preskúmať dôsledky analytičnosti bežiacej konštanty QED \alpha(s) na jej správanie v časupodobnej oblasti. Overiť možnosti kovariantného kvarkového modelu na popis vybraných hadrónových rozpadov s cieľom určiť či je možné v Štandardnom modeli tento popis dosiahnuť bez potreby použitia tzv. novej fyziky. |
Celkový počet projektov: 41
