News

Prepleteni fotoni predstavljajo enega ključnih gradnikov sodobnih kvantnih tehnologij. V naši raziskavi Electrically and Geometrically Tunable Photon Pair Entanglement from Ferroelectric Nematic Liquid Crystal, objavljeni v reviji Advanced Science, smo pokazali, da je kvantno prepletene pare fotonov mogoče generirati v feroelektričnih nematskih tekočih kristalih (FNLC) ter hkrati zvezno uravnavati njihovo stopnjo kvantne prepletenosti.

Debelina tekočekristalnega vzorca v kombinaciji z zasukom molekul bistveno vpliva na kvantno stanje ustvarjenih fotonov, nastalih s spontano parametrično pretvorbo navzdol. Pokazali smo, da je z ustreznim spreminjanjem teh dveh parametrov mogoče preiti od neprepletenih do popolnoma (v okviru merske negotovosti) prepletenih stanj. Poleg tega smo demonstrirali, da je stopnjo prepletenosti mogoče v realnem času nadzorovati z zunanjim električnim poljem, ki vpliva na orientacijo molekul v vzorcu.

Prav možnost hitrega in enostavnega električnega nadzora nad orientacijo molekul in posledično nad kvantnim stanjem predstavlja ključno prednost tekočih kristalov v primerjavi s klasičnimi trdnimi nelinearnimi kristali. Naše ugotovitve tako odpirajo pot k razvoju t. i. »kvantnih zaslonov«, v katerih bi vsak posamezen slikovni element deloval kot samostojen, elektronsko nadzorovan kvantni vir svetlobe.

Celoten članek: S. Klopčič, A. Kavčič, N. Sebastián, and M. Humar, “ Electrically and Geometrically Tunable Photon Pair Entanglement from Ferroelectric Nematic Liquid Crystal.” Adv. Sci. (2025): e15206.… Read the rest “Electrically and Geometrically Tunable Photon Pair Entanglement from Ferroelectric Nematic Liquid Crystal”

Prenos nalezljivih bolezni po zraku v zaprtih prostorih ostaja velik izziv za javno zdravje. Okužene osebe izločajo respiratorne kapljice z dihanjem, kašljem in kihanjem, ki lahko ostanejo v zraku več ur in prispevajo k širjenju okužb.

Raziskovalci Matjaž Malok, Darko Kavšek in prof. Maja Remškar z Odseka za fiziko kondenzirane snovi Inštituta Jožef Stefan, so na osnovi inovativne metode razvili prvi senzor za zaznavanje posameznih respiratornih kapljic v zraku. Zaznavanje je selektivno brez vpliva drugih onesnaževal zraka, za razliko od obstoječih merilcev kvalitete zraka, ki respiratornih kapljic ne ločijo od trdnih delcev. Selektivnost delovanja temelji na podlagi razlike v dielektrični konstanti med vodo in trdnimi delci.

Poleg respiratornih kapljic je senzor primeren za meritve delcev z visoko dielektrično konstanto, kot na primer TiO2, kapljic hladilno-mazalnih sredstev v kovinski industriji in cvetnega prahu v zunanjem zraku. Uporaba teh senzorjev omogoča energijske prihranke s prezračevanjem na temelju meritev in signalizira potrebo za sprejem ukrepov za preprečevanje okužb v bolnišnicah, šolah, telovadnicah in drugih javnih prostorih.

Članek je objavljen v reviji ACS Sensors, https://doi.org/10.1021/acssensors.5c02057.

Letošnja slavnostna podelitev državnih znanstvenih nagrad je potekala v nedeljo, 9. novembra 2025, ob 20.00 v Cankarjevem domu, kjer sta nagrado prejela tudi naša sodelavca doc.dr. Matjaž Humar in prof. dr. Andrej Zorko.

Doc.dr. Matjaž Humar (IJS, UL FMF, Nanocenter) iz Humar Lab je prejel Zoisovo nagrado za vrhunske dosežke na področju mikroskopskih izvorov laserske in kvantne svetlobe.
Njegove raziskave mehkih in bioloških optičnih naprav odpirajo nove možnosti v kvantni tehnologiji, medicinski diagnostiki in raziskovanju procesov v celicah.Skupina dr. Matjaža Humarja je kot prva na svetu razvila laserje iz milnih mehurčkov, laserje vgrajene v žive celice ter prepletene fotone v tekočih kristalih, ki jih je mogoče nadzorovati z električnim poljem.

Prof. dr. Andrej Zorko (IJS, UL FMF) je prejel Zoisovo priznanje za pomembne dosežke na področju kvantnih materialov. S svojimi prebojnimi odkritji novih kvantnih stanj in pojavov pomembno sooblikuje razvoj tega hitro rastočega področja, ki odpira poti k prihodnjim kvantnim računalnikom in naprednim senzorjem.

Pri slikanju z magnetno resonanco (MRI) se prostorsko kodiranje običajno izvaja z uporabo gradientnih tuljav, ki proizvajajo linearno naraščajoče magnetno polje Bz v želeni prostorski smeri, tako da je njegov gradient konstanten. Vendar pa se je izkazalo, da se prostorsko kodiranje v MRI lahko izvaja tudi s tuljavami, ki proizvajajo nelinearna magnetna polja. V tej študiji je bila eksperimentalno preizkušena učinkovitost različnih vrst nelinearnih kodirnih tuljav, ki imajo preprosto zasnovo, ki temelji na uporabi ravnega žičnega segmenta kot gradnika in vira zelo nelinearnega magnetnega polja, v 2D in s simulacijo v 3D na tuljavah z nesimetrično in simetrično razporeditvijo teh žičnih segmentov. Vse slike so bile rekonstruirane z uporabo naše nove metode rekonstrukcije, pri kateri se signali, prostorsko kodirani z nelinearnimi tuljavami, najprej pretvorijo iz časovne v frekvenčno domeno, kar da popačeno sliko (spekter), ki se nato geometrijsko in intenzivnostno popravi. Rezultati študije lahko pomagajo pri razvoju zasnove “gradientnih” tuljav svobodnejših geometrij, višjih gradientov magnetnega polja ali nižje induktivnosti in s tem hitrejšega slikanja.

Več vsebine najdete v naslednjem prispevku: TUŠAR, Kaja, SERŠA, Igor. Magnetic resonance imaging using a straight wire magnetic field for spatial signal encoding : imaging verification with 2D experiments and 3D modeling. Journal of magnetic resonance. Dec.… Read the rest “Magnetic resonance imaging using a straight wire magnetic field for spatial signal encoding : imaging verification with 2D experiments and 3D modeling”

Aerogeli na osnovi polisaharidov so obetavni kandidati za aplikacije v živilih zaradi svoje velike površine, prilagodljive poroznosti, biokompatibilnosti in biorazgradljivosti. Raziskali smo aerogele iz hitosana, natrijevega alginata in ksantana. Vsak polisaharid je pokazal edinstveno strukturno in fizikalno-kemijsko obnašanje, odvisno od koncentracije polimera, kar je vplivalo na končne lastnosti aerogela, kot so gostota, velikost por, površina in absorpcija vode. Za podrobno karakterizacijo strukture por, hidratacijskega obnašanja in molekularne mobilnosti smo uporabili NMR relaksometrijo in difuzometrijo.

Več vsebine najdete v naslednjem prispevku:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813025092542