Martin

Finalista kategórie: Výnimočná osobnosť slovenskej vedy

Martin Gmitra

Teoretická fyzika

„Sme na prahu druhej kvantovej revolúcie a budeme potrebovať mnoho ľudí, ktorí budú schopní obsluhovať zložité systémy kvantových počítačov.“

Štúdium kvantových materiálov nás posúva na prah takzvanej druhej kvantovej revolúcie. Práve tým sa zaoberá teoretický fyzik RNDr. Martin Gmitra, PhD., ktorý pôsobí na Ústave fyzikálnych vied Univerzity Pavla Jozefa Šafárika (UPJŠ) v Košiciach.

Martin Gmitra sa venuje štúdiu elektrónovej štruktúry v kvantových materiáloch, konkrétnejšie v atomárne tenkých materiáloch. Teória kvantovej mechaniky vznikla na začiatku 20. storočia a pomáha opísať vlastnosti hmoty, ktoré určujú elektróny a ich vzájomné väzby v jej atómoch.

Nové objavy v tejto oblasti často narúšajú predstavy, ktoré máme o fyzike ešte zo strednej školy, ale zároveň majú potenciál znova posunúť technologický pokrok ľudstva ďalej. Napríklad objav existencie takzvaných topologických izolátorov, ktoré sú vodivé zvláštnym spôsobom, možno v budúcnosti prispeje k novej generácii energeticky efektívnej elektroniky. Vďaka špecifickému usporiadaniu atómov na povrchu týchto materiálov môže prúd tiecť v tenučkej vrstve ich povrchu bez odporu. Aj toto dokáže objasniť práve kvantová mechanika.

Ako teoretický fyzik sa Martin Gmitra venuje najmä základnému výskumu, no práve ten otvára nové obzory, ako by sa dali kvantové materiály reálne využiť. „Veľmi významným a dlhodobým technologickým snom ľudstva je vytvoriť kvantový počítač,“ objasňuje Martin Gmitra a dodáva, že snaha študovať kvantové materiály je v princípe hľadaním vhodného materiálu na to, aby sme vedeli postaviť jeho jednotlivé elementy.

Kvantový počítač by mohol vykonávať náročné optimalizačné operácie či simulácie komplexných systémov. To sa dá využiť napríklad pri hľadaní nových liečiv. „Samozrejme, tie počítače už teraz existujú, ale fungujú v malom, akademickom rozmere,“ hovorí vedec, ktorého snom je dožiť sa ich praktického využitia.

Martin Gmitra študoval fyziku na UPJŠ v Košiciach. Po obhájení dizertačnej práce absolvoval počas 13 rokov množstvo zahraničných pobytov, ktoré mali zásadný vplyv na jeho vedeckú kariéru, napríklad v Česku, Poľsku či Nemecku. Vďaka tomu mal možnosť spolupracovať so svetovými kapacitami vo fyzike, akými sú profesori Jozef Barnaś, Jaroslav Fabian či Albert Fert, držiteľ Nobelovej ceny za fyziku v roku 2007. Svojím výskumom prispel k objasneniu či overeniu viacerých fyzikálnych javov a teórií.

Voľného času nemá Martin Gmitra veľa, ale ak sa nejaký nájde, rád ho trávi prácou v záhrade. Nedá dopustiť na pocit, keď si z kríka môže odtrhnúť a zjesť voňavú, vlastnoručne dopestovanú paradajku.