Na Institutu "Jožef Stefan" in na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani v teh dneh potekajo dogodki v okviru svetovnega kvantnega dne, ki ga praznujemo vsako leto 14. aprila. Prof. dr. Francesca Ferlaino je na Kolokviju IJS predstavila fiziko dipolarnih kvantnih plinov, Olivier Ezratty pa v ciklu predavanj razlaga znanstvene in tehnične izzive na področju kvantnih računalnikov in drugih kvantnih naprav. Na delavnici so se dijakinje in dijaki seznanili z osnovnimi načeli kvantne fizike in obiskali več laboratorijev. Ob robu dogodkov za širšo javnost je potekala tudi okrogla miza, ki so se je udeležili ministrica za digitalno preobrazbo dr. Emilija Stojmenova Duh, direktor Direktorata za znanost in inovacije MVZI dr. Tomaž Boh ter predstavnice in predstavniki javnih raziskovalnih organizacij in univerz, industrije ter Olivier Ezratty, svetovalec na področju kvantnega. Udeleženci so izmenjali mnenja o stopnji razvoja kvantnega računalništva in kvantnih tehnologij, skupnih evropskih prizadevanjij in ciljih, priložnostih in izzivih za Slovenijo ter nacionalni strategiji na kvantnem področju.

Raziskovalci Odseka za plinsko elektroniko Instituta "Jožef Stefan" v sodelavi s kolegi z Univerze v Lisboni poročajo o najnovejšem znanstvenem preboju v raziskavah materialov z naslovom Plasma-Driven Tuning of Dielectric Permitivity in Graphene, ki je izšel v reviji Small. Študija razkriva pionirski pristop, pri katerem v grafen vključujejo dušikove atome tekom plazemske sinteze in s tem spreminjajo dielektrično permitivnost grafena v širokem frekvenčnem območju od 1–40 GHz. S selektivnim vključevanjem dušikovih atomov v grafen se elektronska struktura materiala spremeni in tudi inducira zelo nizkoenergijska (0.5-2 eV) 2D površinska plazmonska vzbujena stanja. Pojav vodi do negativnih vrednosti dielektrične konstante predvsem na Ka pasovnem območju od 30 do 40 GHz. Nova metoda, ki temelji na uporabi plazme, tako uvaja popolnoma nove koncepte v načrtovanju 2D nanomaterialov na atomarnem nivoju, saj omogoča nadzorovano in nastavljivo dielektrično permitivnost ter utira pot naslednji generaciji spremenljivih metamaterialov.

Vodja Odseka za kompleksne snovi Instituta "Jožef Stefan" prof. dr. Dragan Mihailović je s projektom Hidden metastable mesoscopic states in quantum materials uspel na razpisu Evropskega raziskovalnega sveta za uveljavljene raziskovalce in za svoj petletni projekt pridobil 2,5 milijona evrov. Za prof. dr. Mihailovića je to drugi raziskovalni ERC projekt in skupno tretji ERC projekt, prof. Mihailović pa je edini Slovenec, ki bo vse tri projekte izvajal na slovenskih institucijah. Konkretno bodo s sodelavci v projektu eksperimentalno preučevali urejanja elektronov v kvantnih sistemih v časovnem območju, ki je bilo do zdaj nedosegljivo. Ekipa raziskovalcev pod vodstvom prof. Mihailovića ima ambiciozen načrt, saj želi razviti nove metode, ki bodo omogočile slikanje gibanja posameznih elektronov v snovi z zelo visoko prostorsko in časovno ločljivostjo 0,000000000002 sekunde oziroma dve pikosekundi. »Na neki način želimo narediti 'videokamero', ki lahko z atomsko ločljivostjo snema s hitrostjo zaklopa dve pikosekundi,« je pojasnil prof. Mihailović. Za Institut "Jožef Stefan" je to osmi raziskovalni ERC projekt. Posnetek predstavitve

Prof. dr. Svjetlana Fajfer z Odseka za teoretično fiziko Instituta "Jožef Stefan" je imela predavanje Theory Summary na konferenci Electroweak Interactions & Unified Theories 2024, ki je potekala od 24. do 31. marca 2024 v La Thuile v Italiji. Na konferenci pod okriljem serije najprestižnejžih konferenc Rencontres de Moriond s področja fizike delcev po vsem svetu, ki vsako leto predstavijo pomembne rezultate, je nastopilo več kot 100 predavateljev s predstavitvami kolaboracij iz CERN-a ATLAS, CMS, LHCb, Belle II, BaBaR, astroparticle eksperimenti LUXE, LUXE 2, nevtrinskih eksperimentov Katrin, T2K, No a, CUORE, FASER, ICECUBE, Alpha-g, iskanje aksionov v eksperimentih LIDA in 21 cm. Skupno je bilo 77 predavanj, od tega 54 s področja eksperimentalnih raziskav in 23 s področja teoretičnih raziskav. Mladi raziskovalci so predstavili svoje rezultate v forumih mladih znanstvenikov kot petminutna predavanja. Svjetlana Fajfer je v zaključnem predavanju konference predstavila pregled teoretičnih predavanj na konferenci in obete teoretične fizike osnovnih delcev.

Doc. dr. Denis Golež z Odseka za teoretično fiziko Instituta "Jožef Stefan" je z eksperimentalnimi kolegi iz Cornell in Columbia University v ZDA pokazal, da lahko kristal Ca₂RuO₄ zelo hitro pretvorimo iz izolatorja v kovino s pomočjo ultrahitrega laserskega pulza. Največje presenečenje je nastopilo, ko so analizirali lastnosti kovinskega stanja in ugotovili, da je to stanje drugačno kot stanja v ravnovesnem faznem diagramu. Takšnim eksotičnim stanjem snovi fiziki pravijo skrita stanja in nova potrditev je bila objavljena v Nature Physics. Teoretični preboj raziskave je povezava lasersko vzbujenega prehoda s termodinamskim faznim prehodom. Slednji je podoben prehodu med vodo in ledom, saj je prvega reda in tako omogoča ujetje v metastabilnem stanju. Raziskovalci so pokazali, da lahko analogijo s podhlajeno vodo neposredno prenesejo na dinamiko prehoda med izolatorjem in kovino ter spremljajo trajektorije prehoda iz ene v drugo fazo (glej sliko). To za eksperimentalne kolege odpre cel razred materialov, ki so kandidati za nove skrite faze snovi. Tudi zato doc. dr. Denis Golež s svojimi sodelavkami in sodelavci aktivno nadaljuje te raziskave.

Z marcem 2024 se je s prvim sestankom na Tehnični univerzi vzhodne Bavarske (OTH) Regensburg začel projekt Evropska mreža doktorskega študija »Magnetna mehka snov za robotiko« (MAESTRI). Mreža odgovarja na velike potrebe po izobraževanju nove generacije strokovnjakov na porajajočem se področju »mehke« robotike. Tako imenovana magnetna mehka robotika temelji na uravnavanju lastnosti materialov, kot so elastomeri in različne tekočine, ki vsebujejo magnetne delce, z magnetim poljem. Konzorcij projekta sestavlja sedem partnerjev iz petih držav (Danska, Nemčija, Italija, Avstrija, Slovenija), ki prihajajo s področij biologije, znanosti o materialih, fizike in robotike. Poleg tega so v projekt vključeni trije pridruženi partnerji, med njimi tudi Mednarodna podiplomska šola Jožefa Stefana. Namen raziskav je prikaz vrste mobilnih robotov in robotskih prijemal, opremljenih z vso potrebno elektroniko in nadzornimi sistemi. V projektu sta sodelavca Odseka za sintezo materialov Instituta "Jožef Stefan" prof. dr. Darko Makovec in prof. dr. Darja Lisjak zadolžena za sintezo magnetno-odzivnih materialov.