Nyilvánosságra hozta az Európai Kutatási Tanács (ERC) az idei Starting pályázat nyerteseinek listáját. A tanács 478 pályakezdő kutatót választott ki Európa-szerte, akik támogatást kapnak, közöttük van Gilyén András is, ő a tizenharmadik kutató, aki a Rényi Intézetben ERC pályázatot nyert. Ennek címe „Termodinamika és természeti jelenségek által ihletett eredendően kvantumos algoritmusok” (Genuine Quantum Algorithms Inspired by Thermodynamics and Natural Phenomena), az elnyert támogatás összege 1,47 millió Euró.
Az Európai Kutatási Tanács abban segíti a pályafutásuk elején járó kutatókat, hogy elindítsák saját projektjeiket, kutatócsoportokat építsenek és megvalósítsák legígéretesebb ötleteiket. A teljes 761 millió eurós támogatás kiváló kutatásokat támogat különböző területeken, beleértve a fizikai és a mérnöki tudományokat, valamint a humán és társadalomtudományokat. A nyertes pályázat kapcsán kérdeztük Gilyén Andrást:
Összefoglalnád, hogy pontosan mivel foglalkozik a pályázatod?
- A természetben lezajló nyílt kvantumrendszerekkel kapcsolatos folyamatok és a kvantumos Markov-láncok elméletének ötvözéséről szól a pályázatom. A természettől tanuljuk el, hogyan dolgozik kvantumrendszerekkel és ezt összevetjük a számítástudományi és statisztikus fizikai ismereteinkkel, így állunk neki új algoritmusokat fejleszteni, leginkább különböző kvantumrendszerekkel kapcsolatos szimulációs feladatokra. Ez reményeink szerint elvezet olyan fontos elméleti kérdések megválaszolásához, amelyek akár az anyagtudományban vagy a kvantumkémiában is relevánsak lehetnek. A cél tehát újfajta hatékony kvantumos algoritmusok létrehozása, azok tesztelése az első érdemben használható kvantumszámítógépeken és ezzel karöltve az ilyen nyílt kvantumrendszerek működésének jobb, mélyebb megértése, és így a fizikai ismereteink bővítése. Ha ez a három célkitűzésem így összeér majd, az tökéletes lenne a végeredmény szempontjából.
Konkrétan mire ad lehetőséget az Európai Tudományos Tanács támogatása?
- A pályázatot jövőre fogjuk elkezdeni megvalósítani, és 5 évre szól. Lehetőségem lesz arra, hogy két nemzetközi tapasztalattal rendelkező posztdoktort felvegyek, három PhD diákokat finanszírozzak, illetve időszakonként meghívjak külföldről vagy egy hazai egyetemről egy-egy szakértő vendégkutató kollégát, akik csatlakoznának hozzánk. Nagyjából így tervezem összeállítani a csapatot.
Mióta érdekel ez a téma, hány év munkája van most mögötted?
- Én a Caltech-en (California Institute of Technology) voltam posztdoktor korábban, és 2022 tavaszán a Covid utáni első nagy konferenciánk, a Quantum Information Processing is éppen ott volt. Az egykori mentorommal, Fernando Brandãoval, és az ő doktoranduszával beszélgettünk ott arról, hogy mi az, ami aktuálisan foglalkoztat minket, és akkor merült fel, hogy közösen gondolkodjunk a Metropolis algoritmus kvantumos verzióján – ez az a témakör, amiről az előbb beszéltem – és tulajdonképpen akkor kezdtünk el ezen dolgozni. A doktorandusz, Anthony (Chi-Fang) Chen, nagyon tehetséges diák volt, igazán szép eredményei voltak ebben az irányban, engem pedig a kvantumos algoritmusok oldaláról érdekelt ez a téma, úgyhogy ott egyből ötletelni kezdtünk. Később folytattuk a munkát, amivel végül sikerült áttörést elérnünk – hamarosan megjelenik erről egy a szélesebb tudományos közösségnek szóló közös tanulmányunk is – ami kibontott egy egész új területkört. Azt érzem, hogy most ez nem csak egy olyan téma, ami nekem 5 évre majd kellő kutatnivalót ad, hanem egy egész kis kutatói közösség ráállhat erre. Valójában ez már meg is kezdődött, az első közös cikkeinket több százan hivatkozták az elmúlt két évben. A klasszikus verziója ennek a kérdéskörnek ugyanis elég jól ismert és nagyon fontos elméletileg, de a kielégítő kvantumos általánosítás még nem volt ismert. Ezért eddig nem volt fogás a kapcsolódó problémákon, de most, hogy a megfelelő kvantumos verziót már megtaláltuk, rengeteg fontos kérdés vár megválaszolásra, új kihívások jöhetnek, új lehetőségekkel.
Amit kutattok majd az összefügghet más matematikai területekkel is?
- Természetesen, mindenképpen. A valószínűségszámítás területén, sztochasztikus folyamatok, Markov-láncok, statisztikus fizikai modellek… Ezek mind a matematika, a fizika, és a számítástudomány határterületén mozognak, és a kvantumszámítógépek révén engem is ezek érdekelnek, úgyhogy itt nagyon sok kapcsolódó terület van.
Mit jelent ebben a pillanatban neked ez a nyertes ERC pályázat? Egy nagy felelősség is vagy inkább a lehetőségekre koncentrálsz?
- Ez egy nagy biztonságot és megerősítést ad nekem. Tudtam, hogy ezzel a témával szeretnék foglalkozni és jó lenne erre egy kutatócsoportot létrehozni, de eddig nem volt rá keretem. Elkezdtem posztdoktorokkal dolgozni és diákokkal foglalkozni, amiben tudott, a Rényi Intézet segített, illetve a doktoranduszaim kapcsán az ELTE Informatika Kar is támogatott, de ez most egy szintlépésre ad lehetőséget. Összerakhatok egy önálló csoportot, biztos financiális háttérrel, nyugodtan dolgozhatunk a csapatommal, és tudok tervezni 5-6 évre előre.
Az ERC Starting Grants 2025 finanszírozásra kiválasztott vezető kutatóinak listája megnézhető ITT