Azotek galu ma zrewolucjonizować nasze życie. Jego wytworzenie jest równie trudne co produkcja diamentów [VIDEO]

Prof. Czesław Skierbiszewski, twórca i lider grupy badawczej zajmującej się epitaksją z wiązek molekularnych (MBE) w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN mówi o tym, czym zajmuje się jego grupa badaczy:

Epitakcja jest technologią powszechną w produkcji wszystkich procesorów, laserów, diod elektroluminescencyjnych, czyli żarówek, które weszły na rynek i zawładnęły naszą cywilizacją.

Gość „Poranka WNET” przybliża słuchaczom, czym jest azotek galu, głównie stosowany jako materiał półprzewodnikowy w optoelektronice, który ma zrewolucjonizować nasze życie:

Żarówki oparte o diody led są bardzo energooszczędne […] Azotek galu to kryształ, którego wytwarzanie jest równie trudne jak wytwarzanie diamentów. Wymaga to wysokich ciśnień rzędu kilu-kilkunastu tysięcy atmosfer. Od wielu lat zajmujemy się wytwarzaniem tego materiału.

Instytucie Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk znajduje się w światowej czołówce, jeśli chodzi o dojście do wytwarzania wysokiej jakości kryształów z azotku galu na skalę masową. Są one bazą do produkcji bardzo wydajnych urządzeń takich jak diody laserowe, które przetwarzają energię elektryczną na optyczną w zakresie widzialnym.

Od atomu do kosmosu

Prof. Czesław Skierbiszewski mówi także o mechanice kwantowej i czarnych dziurach. Opisanie zjawisk, którymi rządzi się działanie czarnych, jest łącznikiem pomiędzy makro- i mikroświatem:

Czarne dziury to skupiska informacji. Hawking twierdzi, że powierzchnia czarnej dziury jest współmierna do entropii, czyli do ilości informacji […] Czarna dziura jest punktem, w której nie wiemy co się dzieje […] Możemy tylko zbadać jak zachowuje się powierzchnia, spod której coś ucieka.

Czarne dziury są punktem, nie można określić jej kształtu. To, co możemy znaleźć i zbadać jest sposób zachowania powierzchni, znad której możemy jeszcze zobaczyć uciekające fotony:

Masa czarnej dziury jest tak duża, że jeżeli foton wpadnie pod jej powierzchnie, pod horyzont zdarzeń, to już spod niej nie ucieknie.

Czarną dziurę wykoncypował Albert Einstein. Wyjaśnia także, dlaczego ten niemiecki fizyk zrewolucjonizował nasze spojrzenie na Wszechświat. Ponadto mówi, czemu służy Wielki Zderzacz Hadronów. Dzięki niemu mamy wyniki [m.in. odkrycie Bozonu Higgsa], które pozwalają wyjaśnić koncepcje będące skutkiem namysłu nad metaświatem:

Bozon Higgsa jest odpowiedzialny za oddziaływania […] To, co powstanie w CERN-ie, pozwoli na określenie oddziaływań, z którymi mamy do czynienia- te eksperymenty pozwolą na wejście do świata, który jest związany z ciemną materią, pokazanie, że istnieją cząstki, w których rozpad związany jest z emisją Bozonu Higgsa.

Komputery kwantowe

Prof. Czesław Skierbiszewski mówi również o różnicach pomiędzy zwykłymi komputerami opartymi na krzemie a komputerami kwantowymi:

W komputerze kwantowym jednocześnie operujemy bardzo wieloma zmiennymi […] Jedna operacja to jest tak na prawdę, gdyby to zasymulować w komputerach klasycznych, to musielibyśmy tysiące, może miliony jednostek obliczeniowych połączyć równolegle i wtedy taka jednak operacja byłaby równoważna operacji w komputerze kwantowym.

Rozmówca Krzysztofa Skowrońskiego skupia się także na różnicy finansowania badań naukowych przez państwo między Polską a Stanami Zjednoczonymi. Przepaść między dwoma podejściami jest kolosalna.

A.M.K. / K.T.