Týždeň absolventov matfyzu 2004

Abstrakty - Fyzika


Hydromagnetické dynamá
Ján Šimkanin, Geophysical Institute, Acad. of Sciences, ČR
Utorok, 14. decembra 2004, 15:20-16:00 (Fyzika I)

Teória hydromagnetického dynama je v súčasnosti najprijateľnejším vysvetlením pôvodu magnetických polí planét, hviezd, galaxií, atď. Aj Zem, naša planéta, má svoje vlastné magnetické pole, ktoré je generované činnosťou MHD dynama pracujúceho vo vonkajšom tekutom jadre Zeme. Výsledky počítačových simulácii Geodynama, vykonané v poslednej dekáde, poskytujú geomagnetické pole, ktoré je vo veľmi dobrej zhode s pozorovaniami a výsledkami paleomagnetizmu. Súčasťou teórie MHD dynama je aj problém tzv. neviditeľného dynama, ktoré nám môže poskytnúť mnoho cenných informácii o magnetických poliach, ktoré nemôžeme priamo pozorovať. Informácie o nich získavame len nepriamo, v mnohých prípadoch riešením tzv. obrátenej úlohy dynama.

Ján Šimkanin vyštudoval geofyziku na MFF UK v Bratislave. Magisterské štúdium ukončil v roku 1995 diplomovou prácou u Doc. Brestenského, doktorandské štúdium v roku 2001 u toho istého školiteľa. Od roku 2001 je vedeckým pracovníkom Geofyzikálneho ústavu AVČR v Prahe. V rokoch 2002-2004 hosťoval ako postdoktorálny štipendista na Geofyzikálnom ústave Univerzity v Göttingene. Zaoberá sa magnetohydrodynamikou, magnetokonvekciou a teóriou hydromagnetického dynama.


Fenomenológia nových silných rezonancií na budúcom e+e-urýchľovači
Ivan Melo, Katedra fyziky, Žilinská univerzita
Utorok, 14. decembra 2004, 16:00-16:40 (Fyzika I)

Silné narušenie elektroslabej symetrie (SEWSB) je alternatívou k supersymetriám. Pri energiách 1-3 TeV sa SEWSB prejaví vo forme produkcie nových silných rezonancií. V príspevku budem diskutovať signály od skalárnej a vektorovej rezonancie na budúcom e+e- urýchľovači.

Ivan Melo študoval jadrovú fyziku na FMFI UK pod vedením J. Masarika a P. Kubinca. Štúdium ukončil v roku 1987. Po dvojročnom pobyte na FMFI UK odišiel na Carleton University (Ottawa, Kanada), kde študoval fenomenológiu elementárnych častíc. Ph.D. prácu na tému Phenomenology of Neutral Heavy Leptons obhájil v roku 1996. Na Slovensko sa vrátil v roku 1997 a momentálne pôsobí ako vedecký pracovník na Katedre fyziky na Žilinskej univerzite. Spolu s M. Gintnerom sa venuje fenomenológii silného narušenia elektroslabej symetrie.


Aktuálne otázky súčasnej jadrovej fyziky
Martin Veselský, Fyzikálny ústav SAV, Bratislava
Streda, 15. decembra 2004, 13:40-14:20 (Fyzika II.)

Príspevok podáva stručný prehľad aktuálnych oblastí súčasnej jadrovej fyziky ako sú produkcia a vlastnosti exotických jadier, špecificky veľmi neutrónovo bohatých jadier a superťažkých jadier. Ďalej bude podaný prehľad pokroku v štúdiu mechanizmov jadrových reakcií od Coulombovskej bariéry po energie GeV/nukleón a súvisiacich fenoménov ako napr. fázový prechod kvapalina-plyn v jadrovej hmote. Budú tiež spomenuté otázky jadrovej fyziky relevantné pre astrofyziku.

Martin Veselský ukončil Matematicko-fyzikálnu fakultu UK Bratislava v roku 1989, Ph.D. v roku 1997. Absolvoval dlhodobé pobyty v SÚJV Dubna, GSI Darmstadt a na Texas A&M University. Venuje sa fyzike jadrových reakcií, spolupracuje na projekte európskeho urýchľovača zväzkov exotických jadier Eurisol.


DANSE - vývoj softvérovej infraštruktúry pre analýzu neutrónovej difrakcie
Pavol Juhás, Michigan State University, USA
Streda, 15. decembra 2004, 14:20-15:00 (Fyzika II.)

Projekt DANSE je zameraný na vývoj softvéru pre distribuovanú analýzu dát z meraní neutrónového rozptylu. Tento projekt je odozvou na výstavbu "spalačného neutrónového zdroja" (SNS) v Oak Ridge-skom národnom laboratóriu v Tennessee, USA, ktorý má byť uvedený do prevádzky v roku 2006. SNS bude produkovať vysoko-intenzívne neutrónové lúče pre merania rozptylu v 11 experimentálnych staniciach, ktoré umožnia detekovať polohu a pohyb atómov a spinov v skúmaných materiáloch. Spracovanie surových experimentálnych údajov je zložité, navyše objem dát z moderných zariadení v SNS bude bezprecedentne veľký, a preto je potrebný nový softvér pre transformáciu dát do užitočnej formy. Projekt DANSE je okrem toho príležitosť pre zosúladenie množstva rozdielnych programov pre analýzu neutrónovej difrakcie, aplikáciu distribuovaných výpočtov a viacerých moderných metód výpočtovej fyziky materiálov.

Pavol Juhás ukončil magisterské štúdium na MFF UK, odbor Fyzika tuhých látok, v roku 1997. Diplomovú prácu urobil na Elektrotechnickom ústave SAV pod vedením Dr. Iva Vávru a Doc. Edmunda Dobročku. Doktorandské štúdium absolvoval na University of Pennsylvania, USA, kde sa zaoberal prípravou a analýzou vlastností feroelektrických keramík. Od októbra 2003 je postdokom na katedre fyziky Michigan State University, kde sa venuje vývoju a aplikácii techník pre štruktúrnu analýzu materiálov pomocou párových distribučných funkcií.


Výpočtová neurogenetika
Ľubica Beňušková, Auckland University of Technology, Nový Zealand
Streda, 15. decembra 2004, 17:00-18:00 (Plenárna prednáška)

Je zrejmé, že vlastnosti biologických neurónov sa v čase menia. Okrem rýchlych faktorov meniacich ich vlastnosti na časovej škále sekúnd až minút na ne pôsobia aj pomalé faktory na časovej škále hodín, dní až rokov. Tieto posledné súvisia s expresiou génov a syntézou proteínov. V prednáške preberieme biologicky motivované modely génových sietí vnútri neurónových sietí, ich princípy a výsledky. Za najzaujímavejšie považujeme zatial predbežné zistenie, že rôzne génové interakcie môžu nakoniec viesť k tomu istému pozorovateľnému správaniu neurónovej siete.

Ľubica Beňušková študovala fyziku na MFF UK (RNDr. v roku 1982). V rokoch 1991-1993 absolvovala magisterské štúdium psychológie na Vanderbilt University v USA. CSc. (Ph.D.) získala opäť na UK v odbore Biofyzika v roku 1994 (1999). Docentkou v odbore aplikovaná informatika sa stala v roku 2002. Jej odborné záujmy sa sústreďujú na počítačové modelovanie mozgových neurónovych sietí.


Rekonštrukcie kvantových operácií
Martin Plesch, Fyzikálny Ústav SAV
Štvrtok, 16. decembra 2004, 13:40-14:20 (Fyzika III.: Kvantová informatika)

Pri všetkých pokusoch s kvantovou komunikáciou a kvantovým počítaním sú základným stavebným kameňom (spolu so zariadeniami na prípravu a meranie stavov) kvantové operácie. Tieto zabezpečujú dynamiku celého systému, pretože na základe pevných pravidiel menia vstupné stavy na výstupné. Vo všeobecnosti je veľmi ťažké (na úrovni experimentu) získať dostatočné množstvo dát na plnú charakterizáciu aj najjednoduchšej kvantovej operácie pôsobiacej na jeden qubit (teda napríklad meniacej polarizáciu fotónu alebo spin elektrónu). Vo svojej prednáške preto navrhnem spôsoby, ako korektne odhadovať takéto operácie aj pri nedostatku vstupných dát.

Martin Plesch študoval v rokoch 1996-2001 na FMFI UK, na Katedre teoretickej fyziky. V priebehu štúdia absolvoval semestrálny pobyt v Innsbrucku a letné školy v GSI (Darmstadt, Nemecko) a CERNe. Diplomovú prácu robil u prof. Vladimíra Bužeka z Centra pre výskum kvantovej informácie FÚ SAV. Uňho robil aj dizertačnú prácu, ktorú práve odovzdáva. Momentálne je zamestnaný na FÚ SAV ako vedecký pracovník. Okrem tejto práce vedie jedného diplomanta, je predsedom Odbornej komisie TMF (Turnaj mladých fyzikov, súťaž pre stredoškolských študentov vo fyzike) a zaoberá sa tiež prípravou a manažovaním projektov.


Kvantový procesor
Mário Ziman, Centrum pre výskum kvantovej informácie, SAV, Bratislava
Štvrtok, 16. decembra 2004, 14:20-15:00 (Fyzika III.: Kvantová informatika)

Kvantový analóg procesora nie je nič iné ako fixná unitárna transformácia definovaná na dvoch systémoch, z ktorých jeden zodpovedá dátovému registru a druhý programovému. Stav programového registra určuje operáciu, ktorá sa má na dátovom registri uskutočniť. Inými slovami kvantový vývoj je zakódovaný do kvantového stavu. Bude sa hovoriť o kvantovom počítací, existencii univerzálneho procesora a pravdepodobnostných procesoroch.

Mário Ziman vyštudoval teoretickú a matematickú fyziku na MFF UK v Bratislave (rok 2000). Diplomovú aj dizertačnú prácu robil u prof. Vladimíra Bužeka. Obidve práce sa týkali kvantovej teórie informácie, presnejšie kvantového prenosu a spracovania informácie. Momentálne pracuje v Centre pre výskum kvantovej informácie Slovenskej akadémie vied.


Prapolievka
Boris Tomášik, The Niels Bohr Institute, Dánsko
Utorok, 4. januára 2005, 10:00-10:40 (Fyzika IV.)

Ak zohrejeme jadrovú hmotu na teplotu okolo 2x1012 K (asi stotisíckrát viac ako v strede Slnka), protóny, neutróny a vôbec všetky hadróny sa roztopia na svoje stavebné kamene: kvarky a gluóny. Tie potom nie sú viazané v jednotlivých hadrónoch ale možu sa voľne pohybovať po celom systéme. Táto "polievka" z kvarkov a gluónov sa volá kvarkovo-gluónova plazma a napĺňala náš vesmír asi do času 10 mikrosekúnd po Veľkom tresku. Dnes ju dokážeme vytvoriť v laboratóriach, napríklad na Relativistickom urychľovači pre ťažké ióny (RHIC) v Brookhavenskom národnom laboratóriu v USA. Predstavím experimenty, ktoré kvarkovo-gluónovu plazmu produkujú a ukážem, podľa čoho vieme, že bola vytvorená, a ako ju študujeme.

Boris Tomášik ukončil magisterské štúdium na MFF UK v roku 1995 ako diplomand prof. Pišúta. Doktorandské štúdium absolvoval na Univerzite v Regensburgu dizertáciou z oblasti fenomenológie jadrových zrážok pri ultrarelativistických energiách. Nasledovali miesta ako výskumný pracovník na University of Virginia a štipendista v teoretickej divízii Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN). Od augusta 2003 je odborným asistentom na Ústave Nielsa Bohra v Kodani, od februára 2004 aj držitelom vnútroeurópskeho štipendia Márie Curie. Zaoberá sa fenomenológiou jadrových zrážok pri ultrarelativistických energiách, teóriou jadrovej hmoty pri vysokých teplotách a sem-tam aj teóriou chladných atómových plynov.


Kvantové kaskádové lasery - kvantová mechanika v praxi
Ľuboš Hvoždara, Alpes Lasers SA, Neuchatel, Švajčiarsko
Utorok, 4. januára 2005, 10:40-11:20 (Fyzika IV.)

Kvantové kaskádove lasery sú polovodičové lasery využívajúce niekoľko vzájomne prepojených kvantovo-mechanických javov. Aktívne prostredie laserov je tvorené kvantovou heteroštruktúrou. Presné riadenie rastu heteroštruktúry dovoľuje presnú manipuláciu s viazanými stavmi elektrónov v nej vo veľkom rozsahu, čo umožňuje navrhnúť aktívne prostredia s rôznou emisnou vlnovou dĺžkou používajúc ten istý materiál. S použitím systému InGaAs:InAlAs:InP, je možné pokryť rozsah vlnových dĺžok od troch do 20 mikrometrov. Vlnovú dĺžku možno navrhnúť a realizovať podľa potrieb konkrétnej aplikácie. Lasery boli vynájdené roku 1994 a od roku 1998 sú komerčne dostupné. Nachádzajú využitie najmä v chemickej analýze, v medicíne, v obranných systémoch, v monitorovaní životného prostredia, v kozmickom výskume a mnohých iných oblastiach. Od budúceho roka budú dostupné lasery fungujúce v oblasti terahertzov (vlnové dĺžky okolo 100 mikrometrov), fungujúce na podobnom princípe.

Ľuboš Hvožďara študoval fyziku na MFFUK a ukončil FEI STU v roku 1996 diplomovkou pod vedením prof. Csabaya. Dizertačtú prácu obhájil v roku 2000 na Ústave elektroniky pevných látok TU Viedeň. Bol postdokom na Georgia Institute of Technology v Atlante a od roku 2002 pracuje v oblasti vývoja nových produktov spoločnosti "Alpes Lasers" vo švajčiarskom Neuchateli.


Nulové plochy a pfaffiany pre kvantové Monte Carlo
Michal Bajdich, North Carolina State University, USA
Utorok, 4. januára 2005, 13:40-14:20 (Fyzika V.)

Na úvod prednášky vysvetlím základné princípy kvantového Monte Carla (QMC) s dôrazom na aplikácie v kondenzovaných látkach a kvantovej chémii. Ďalej mám v pláne hovoriť o vplyve nulochých plôch vlnových funkcií na presnosť QMC výpočtov. Na záver spomeniem niekoľko realistických aplikácií pre nový typ variačnej vlnovej funcie na báze pfaffiánu.

Michal Bajdich študoval v rokoch 1996-2001 na FMFI UK, na Katedre fyziky tuhých látok so zameraním na teóriu tuhých látok. Diplomovú prácu robil u Dr. Richarda Hlubinu z tej istej katedry s témou týkajúcou sa variačných riešení pre 2D Hubardov model. Na doktoranské štúdium nastúpil na Elektrotechický ústav SAV k Dr. Martinovi Moškovi kde sa zaoberal teóriou 1D transportu. Po roku však odišiel na Ph.D. štúdium na North Carolina State University. Tam sa pod vedenim Dr. Ľuboša Mitasa venuje aplikáciám a vývoju kvantového Monte Carla.


B_s oscilácie v experimente CDF
Michal Kreps, Universität Karlsruhe, Nemecko
Utorok, 4. januára 2005, 14:20-15:00 (Fyzika V.)

Experiment CDF je jedným z vedúcich experimentov súčasnej fyziky vysokých energií. Pracuje na urýchľovači Tevatron pri energii 1.96 TeV, čo je v súčastnosti najvyšia dostupná energia pre časticové experimenty. Jednou z mnohých výnimočných vlastností experimentu CDF je, že spolu s experimentom D0 na Tevatrone, sú to jediné dva experimenty, ktoré majú možnosť experimentálne pátrať po B_s osciláciách. B_s je mezón, ktorý sa skladá z s-kvarku a anti-b-kvarku. Výnimočnou vlastnosťou tejto častice je, že v rámci Štandardného modelu sa môže táto častica premeniť na svoju antičasticu a naopak. Tento efekt doteraz nebol pozorovaný a jeho pozorovanie prispeje k testovaniu Štandardného modelu, či dokonca môže poukázať na javy, ktoré Štandardným modelom nemožno popísať. V rámci vystúpenia v krátkosti popíšem experiment CDF a význam hľadania B_s oscilácií. Hlavný dôraz bude na opise spôsobu, akým chceme tento jav študovať.

Michal Kreps skončil v roku 2000 zameranie jadrová a subjadrová fyzika. Ph.D. študium absolvoval na FMFI UK, kde sa pod vedením Doc. V. Černého zaoberal štúdiom produkcie rezonancií v p-p zrážkach. Práca bola experimentálneho charakteru a prebiehala v spolupráci s experimentom NA49 v CERNe. Doktorandské štúdium ukončil v roku 2004. Od septembra 2004 je postdocom na Univerzite v Karlsruhe, kde sa opäť venuje experimentálnej časticovej fyzike, tentoraz na experimente CDF, kde sa venuje b-fyzike.


Fyzika vysokých energií z Tevatronu
Arnold Pompoš, University of Oklahoma, USA
Utorok, 4. januára 2005, 15:50-16:50 (Plenárna prednáška)

Fyzika vysokých energií sa dostala do jedného z najdôležitejších období v moderných dejinách. Fyzici sa domnievajú, že nedávna rekonštrukcia Tevatronu, nejenergetickejšieho urýchľovača častíc na svete, poskytne experimentálny dôkaz existencie "novej, neštandardnej fyziky", a tiež dodatočných dimenzií, v prípade, že existujú. Na príklade hľadania supersymetrických častíc a dodatočných dimenzií popíšem prácu, ktorá prebieha vo Fermiho národnom urýchľovacom laboratóriu (Fermilabe) na predmestí Chicaga.

Arnold Pompoš ukončil v roku 1989 magisterské štúdium na MFF Univerzity Karlovej v Prahe pod vedením prof. Ctirada Klimčíka. Postgraduálne štúdium absolvoval na Purdue University, Indiana, USA. Analyzoval dáta nabrané CDF experimentom vo Fermilabe pri protón-antiprotónových zrážkach dejúcich sa pri energii 1.8 TeV. Hľadal supersymetriu. V súčastnosti je postdokom na University of Oklahoma a venuje sa analýze dát z D0 experimentu vo Fermilabe.