Докторант по квантова информатика е отличен със стипендията на фондация Карол Знание

Снимки: Фондация Карол знание

Един квантов феномен –много нови възможности за квантовите технологии и спектроскопия. С тази презентация докторантът Иво Михов от Център за квантови технологии на Софийски университет „Св. Климент Охридски“ спечели годишната докторантска стипендия на фондация Карол Знание в размер на 10 000 лв.

Темата на докторантурата е Оптимизирани квантови гейтове и квантови алгоритми. Участва в екипа на новосъздадения Център по квантови технологии и по думите на научния му ръководител, акад. Николай Витанов, е вторият българин, който работи на истински квантов компютър, при това всеки ден.

Иво Михов е завършил магистърска степен в University of Manchester, където печели наградата Tessella за най-добър софтуерен MPhys проект за 2020 г. В началото на м.г. печели стипендията Dr. Karl Mey-Stipend, благодарение на която успява да посети конференцията DPG SAMOP 2023 в Хановер, Германия.

Избира да се върне и остане в България, респектиран от постиженията на акад. Николай В. Витанов от Физическия факултет на Софийски университет. Използва предоставяния от IBM свободен достъп до квантовите им компютри чрез пакета Qiskit в програмния език Python. Използва квантовата система Armonk на IBM за изследване на ефекта на формата на импулса върху спектралните линии на кюбита в свръхпроводников квантов компютър. Реултатите публикува като първи автор на статията Pulse-shape effects in qubit dynamics demonstrated on an IBM quantum computer.

Основна задача на докторантския му проект е намаляване на грешката на квантови гейтове с експерименталната им демонстрация на квантов хардуер на IBM. Провежда проучвания за влиянието на формата на импулсите върху честотния отговор на кюбита. Специално внимание обръща на импулси с лоренцианова форма.

„Демонстрирах неочаквания ефект на мощностно свиване при лоренцианови импулси за първи път досега“, казва скромно Иво. Сензационните резултати са публикувани в началото на годината в статията Defying Conventional Wisdom in Spectroscopy: Power Narrowing on IBM Quantum в най-реномираното списание по физика Physical Review Letters.

„Смайващото наблюдение при лоренциановите импулси“ опровергава над 100-годишната парадигма в спектроскопията за “мощностното разширение” (power broadening), според която при увеличаване на интензивността на радиацията спектралните линии на атомите се уширяват. Поради дългото измерване, често часове и дни, се налага използването на свръхстабилни източници, което оскъпява експериментите. Талантливият докторант показва, че при импулсно възбуждане с Лоренцови импулси спектралните линии не само не се уширяват, а се стесняват! При това, колкото по-интензивно е полето, толкова по-тесни са спектралните линии.

Иво доказва това експериментално на един от квантовите процесори на IBM Quantum, който позволява достъп до физическия контрол на микровълновото поле и контрол върху формата на импулсите. Наблюдаваното от него стесняване на спектралните линии не е с проценти, а повече от цели 10 пъти!

Впечатляващите резултати на докторанта, обещаващи и нови кариерни възможности, провокираха въпрос от журито – какви са плановете му след като защити докторската си степен. „Със сигурност ще остана в България. Дори да отида в чужбина, ще бъде за кратко и ще се върна да продължа работата си тук. Смятам, че всеки трябва да прави за страната си това, в което е най-добър.“

Иво Михов е третият носител на годишната докторантска стипендия на фондация Карол Знание от Физическия факултет на Софийски университет. Първият в историята на конкурса победител е Христо Илиев, вече доцент във факултета и член на журито за стипендията. Вторият е Никола Каравасилев, преподавател по физика и астрономия, ръководител на олимпийския отбор по астрономия и астрофизика. Сред лауреатите от Физическия факултет се нарежда и Радослав Симеонов със специална награда за принос в науката.