Matematyczne aspekty informatyki kwantowej oraz mechanizm molekularny i funkcje białka GNOM w rozwoju roślin będą badane przez nowe zespoły, które zostaną powołane w Uniwersytecie Gdańskim dzięki finansowaniu zdobytemu w ramach grantów Narodowego Centrum Nauki. Konkurs NCN Sonata BIS skierowany jest do badaczek i badaczy posiadających doświadczenie w samodzielnej pracy naukowej i ma za zadanie wsparcie w tworzeniu nowych zespołów badawczych, prowadzących badania naukowe o charakterze podstawowym.
Źródło: Narodowe Centrum Nauki
Trzy projekty, które będą realizowane w Uniwersytecie Gdańskim, to „Wydajne obliczenia kwantowe wyższego rzędu” (kierownik projektu: dr hab. Michał Studziński, prof. UG, Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki; kwota dofinansowania: 2.784.960 zł), „Mechanizm molekularny i ewolucja funkcji białka GNOM w rozwoju roślin” (kierownik projektu: dr inż. Maciej Adamowski, Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG i GUMed; kwota dofinansowania: 4.931.528 zł) oraz „Optymalizacja matematyczna w informacji kwantowej” (kierownik projektu: dr Felix Huber, Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki; kwota dofinansowania: 2.911.590 zł).
Projekt „Wydajne obliczenia kwantowe wyższego rzędu” koncentruje się na rozwijaniu wydajnych metod przechowywania i manipulacji programów kwantowych oraz dostarczaniu nowych narzędzi matematycznych do opisu układów kwantowych z symetriami. Badania te wpisują się w globalny nurt poszukiwań fundamentalnych zasad działania i ewentualnych praktycznych zastosowań hipotetycznych komputerów kwantowych.
- Środki z NCN pozwolą na sfinansowanie działalności grupy badawczej przez okres pięciu lat, w tym zatrudnienie badacza po doktoracie oraz dwóch doktorantów - mówi dr hab. Michał Studziński, prof. UG. - Dzięki temu możliwe będzie stworzenie konkurencyjnego zespołu badawczego, który zajmie się zarówno aspektami teoretycznymi, jak i potencjalnymi aplikacjami w przetwarzaniu informacji kwantowej. Planujemy także ścisłą współpracę naukową z partnerami zagranicznymi nad wybranymi zadaniami badawczymi. Otrzymanie grantu Sonata BIS 14 to dla mnie ogromne wyróżnienie i szansa na realizację ambitnych badań na styku matematyki, fizyki i informatyki kwantowej. Cieszę się, że mogę budować swoją grupę badawczą w tak dynamicznie rozwijającym się środowisku akademickim, jakim jest Uniwersytet Gdański.
Białko GNOM, wokół którego skupi się drugi z dofinansowanych projektów, to roślinny regulator transportu wewnątrzkomórkowego. Pełni kluczową rolę w kształtowaniu się ciała roślinnego w trakcie jego rozwoju, jednak mimo ponad trzydziestu lat badań dokładny mechanizm molekularny jego funkcjonowania wciąż nie jest dobrze poznany. Nie jest także jasne, w jaki sposób to unikalne białko roślinne wyewoluowało od wspólnego przodka z białkami ARF-GEF, obecnymi u wszystkich eukariontów, a więc także u człowieka.
- Na te właśnie pytania będzie starał się odpowiedzieć mój zespół przez najbliższe pięć lat. Mam nadzieję, że uzyskane wyniki okażą się wartościowym wkładem w badania podstawowe nad rozwojem roślin - mówi dr Maciej Adamowski. - Z Uniwersytetem Gdańskim związałem się w zeszłym roku dzięki inicjatywie Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii, mającej na celu pozyskanie nowego Group Leadera w otwartym konkursie przeprowadzonym pod opieką Międzynarodowej Rady Naukowej MWB UG i GUMed. Obecnie, dzięki uzyskanemu finansowaniu, na dobre rozpocznie się działalność Pracowni Biologii Komórki Roślinnej, której mam przyjemność być kierownikiem. Finansowanie pozwoli mi na zatrudnienie zespołu składającego się z trzech młodych naukowców i zakup aparatury laboratoryjnej do biologii molekularnej, a także specjalistycznych komór do uprawy roślin. Grant ten odbieram nie tylko jako wyraz uznania dla moich dotychczasowych osiągnięć; jest to dla mnie poważne zobowiązanie zarówno względem finansującej mnie agencji, jak i przede wszystkim wobec mojego przyszłego zespołu.
Trzeci projekt zakwalifikowany do dofinansowania przez NCN, „Optymalizacja matematyczna w informacji kwantowej”, ma na celu odpowiedzieć na pytanie, jak rozwiązywać trudne problemy związane z komputerami kwantowymi nie na papierze, ale numerycznie.
- Kluczową ideą jest wykorzystanie metod optymalizacji, które zawierają gwarancje: dzięki temu można wykazać, że rozwiązanie znalezione numerycznie jest bliskie prawdziwemu lub matematycznie udowodnić, że dany problem w ogóle nie ma rozwiązania. Ogólnie rzecz biorąc, zapewnia to nowy zestaw silnych narzędzi do badania komputerów kwantowych - mówi dr Felix Huber. - Projekt ten w naturalny sposób wpisuje się w silne środowisko badawcze UG związane z informatyką i obliczeniami kwantowymi. Ostatecznie przyczynia się on również do realizacji większego celu, jakim jest zbudowanie polskiego komputera kwantowego. Jest to ekscytująca okazja do zbudowania pierwszego w Polsce zespołu, który koncentruje się na matematycznych metodach optymalizacji dla rozwoju komputerów kwantowych. Środki uzyskane z grantu pozwolą na zatrudnienie dwojga doktorantów oraz jednej osoby ze stopniem naukowym doktora.
Jak podaje Narodowe Centrum Nauki, w konkursie Sonata BIS 14 złożono 417 wniosków, z których 63 uzyskały finansowanie (liczbowy wskaźnik sukcesu wyniósł zatem 15,11%). Obecna edycja konkursu przeznaczona była dla badaczek i badaczy, którzy uzyskali stopień doktora w okresie od 1 stycznia 2012 r. do 31 grudnia 2019 r. W styczniu 2025 r. Rada NCN podjęła decyzję o zwiększeniu budżetów konkursów MAESTRO 16 oraz SONATY BIS 14, co umożliwiło sfinansowanie większej liczby projektów.