Wydział Fizyki UW

Uniwersytet Warszawski, lider Projektu, to największa i jedna z najlepszych szkół wyższych w Polsce. Jest jednym z największych pracodawców w Polsce, zatrudnia ponad 7 tysięcy pracowników, w tym prawie 4 tysiące nauczycieli akademickich, kształci prawie 50 tysięcy studentów i ponad 3 tysiące doktorantów. Na UW realizowanych jest przeszło 1500 projektów badawczych finansowanych ze środków krajowych i międzynarodowych programów grantowych, włącznie z najbardziej prestiżowymi grantami ERC.

Uniwersytet dba o współpracę naukową z przemysłem i biznesem – na UW działa Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii, którego zadaniem jest ułatwianie komercjalizacji wyników badań naukowych. UW może pochwalić się jedną z największych komercjalizacji badań naukowych w Polsce, w ramach której zawarto kontrakty o wartości przekraczającej 600 mln dolarów (zespół, w skład którego wchodzili m. in pracownicy Wydziału Fizyki UW został za to osiągnięcie nagrodzony Nagrodą Gospodarczą Prezydenta RP). Pracownicy UW dokonują rocznie kilkudziesięciu zgłoszeń patentowych.

W międzynarodowych rankingach uczelni UW zajmuje przeważnie najwyższe miejsca wśród polskich uczelni, a w najlepiej znanym rankingu szanghajskim od lat utrzymuje najwyższą pozycję w Polsce, przy czym w ostatnim roku awansował o ponad 100 pozycji. Wysoką pozycję UW w tych rankingach zawdzięcza m. in. dużemu dorobkowi publikacyjnemu Wydziału Fizyki, gdzie zlokalizowana będzie infrastruktura badawcza wytworzona w ramach projektu NLPQT: pracownicy Wydziału w ostatnich latach publikują 600-700 oryginalnych doniesień naukowych rocznie. Odzwierciedla to światowy poziom prowadzonych badań i bezpośrednio wiąże się z bardzo wysokim poziomem kompetencji kadry Wydziału Fizyki, który jest jednostką naukowo-dydaktyczną bardzo wysoko notowaną w krajowych rankingach i cenioną w świecie. W ostatniej ocenie instytucjonalnej Polskiej Komisji Akredytacyjnej (2012) Wydział uzyskał ocenę wyróżniającą, a w ocenie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (2017) otrzymał najwyższą kategorię A+. Na Wydziale realizowanych jest obecnie prawie 120 projektów badawczych i badawczo-rozwojowych.

Projekt NLPQT będzie realizowany przez następujące grupy badawcze należące do trzech zakładów Wydziału Fizyki: Zakładu Optyki (ZO), Zakładu Optyki Informacyjnej (ZOI) i Zakładu Fizyki Ciała Stałego (ZFCSt):

Laboratorium Procesów Ultraszybkich (ZO), które zajmuje się badaniami własności fizykochemicznych materiałów fotoaktywnych z wykorzystaniem spektroskopii optycznej. Główny nacisk kładziony jest na techniki spektroskopii czasowo-rozdzielczej o rozdzielczości czasowej pozwalającej na obserwację procesów zachodzących w cząsteczkach organicznych w skali czasowej femtosekund (np. przeniesienie ładunku, przeniesienie atomu wodoru) i techniki nieliniowe umożliwiające np. badania własności powierzchni. Charakterystyczne dla metodologii badawczej wykorzystywanej w LPU jest budowanie układów doświadczalnych zoptymalizowanych pod kątem rozwiązania konkretnego problemu, dzięki czemu możliwe jest prowadzenie badań niemożliwych do wykonania przy użyciu standardowej, komercyjnej aparatury.

Laboratorium Fotoniki Kwantowej (ZO), które zajmuje się badaniem i wykorzystywaniem kwantowych własności światła, analizowaniem informacyjnej pojemności pojedynczych fotonów i splątanych par fotonów, kodowaniem informacji kwantowej w czasowo-widmowym stopniu swobody, kompatybilnym z infrastrukturą światłowodową oraz rozwojem interfejsów czasowo-widmowych umożliwiających realizację hybrydowych sieci kwantowych. Kluczowym osiągnięciem grupy jest pierwsza na świecie realizacja wydajnych spójnych przekształceń widmowych jednofotonowych impulsów światła oraz rozwój wydajnych elektro-optycznych metod tzw. soczewkowania czasowego na potrzeby przetwarzania kwantowych impulsów światła.

Laboratorium Optyki Kwantowej (ZO), które zajmuje się badaniami kwantowych właściwości światła i wykorzystaniem ich do obrazowania, a w szczególności generacją par splątanych fotonów i pojedynczych fotonów, obrazowaniem kwantowym, manipulacją kwantowych stanów światła dla komunikacji kwantowej. Lider grupy jest współtwórcą nowej metody obrazowania, która pozwala uzyskiwać obrazy obiektu bez rejestrowania światła, które oddziaływało z obrazowanym obiektem i współwłaścicielem odpowiedniego patentu w USA.

Laboratorium Ultrazimnych Cząsteczek (ZO), które zajmuje się szeroko pojętą fizyką ultrazimnych gazów kwantowych, co wiąże się z rozwojem nowatorskich i unikalnych układów doświadczalnych, wykorzystywanych zarówno do badań podstawowych, jak i posiadających potencjał komercyjny, w szczególności w świetle nowych trendów kładących nacisk na technologie kwantowe. Badania skupiają się na nowatorskich metodach chłodzenia atomów metali alkalicznych w celu zidentyfikowania metod umożliwiających komercyjne wykorzystanie ultrazimnych atomów. W szczególności, badane są możliwości chłodzenia laserowego atomów do degeneracji kwantowej, co umożliwiłoby budowę bardziej czułych interferometrów i grawimetrów do nawigacji wykorzystujących fale materii zamiast fal elektromagnetycznych. W przeszłości członkowie grupy zbudowali zminiaturyzowane układy eksperymentalne bazujące nad zdegenerowanych kwantowo gazach fermionowych oraz brali udział w rozwoju standardów ciśnienia bazujących na zimnych atomach spułapkowanych w pułapce magnetycznej.

Pracownia Nanostruktur Fotonicznych i Plazmonicznych (ZOI), która jest liderem badań w dziedzinie plazmoniki oraz nanofotoniki w Polsce w zakresie wysokorozdzielczej mikroskopii (sondy mikroskopu SNOM, plazmoniczne soczewki obrazujące), materiałów funkcjonalnych (absorbery wielowarstwowe i filtry asymetryczne), metamateriałów (m.in. do generacji wyższych harmonicznych) a także koncentratorów energii świetlnej (w tym do zastosowań w fotowoltaice). W latach 2004-2007 ZOI był członkiem Sieci Doskonałości w 6. PR METAMORPHOSE i kontynuuje współpracę z silnymi europejskimi ośrodkami naukowymi. ZOI dysponuje m.in. mikroskopami AFM, SNOM, STM, SEM z analizą EDS, bezkontaktowym interferometrem światła białego oraz napylarką z wiązką elektronów. ZOI odnosi duże sukcesy na polu badań stosowanych: w ostatnich latach pracownicy ZOI opracowali m. in. nadrozdzielcze soczewki pola bliskiego, technologię wytwarzania wysokorozdzielczych sond do mikroskopu SNOM, filtr do asymetrycznej transmisji mikrofal, czy technologię napylania gładkich i niskostratnych nanowarstw metali oferowaną PWPW S.A.

Laboratorium Ultraszybkiej Magnetospektroskopii (ZFCSt), które skupia fizyków zajmujących się technologią i spektroskopią optyczną półprzewodnikowych struktur niskowymiarowych i fotonicznych. Specjalizacją grupy są zaawansowane pomiary spektroskopowe z użyciem silnych pól magnetycznych (do 11T), o wysokiej rozdzielczości czasowej (przy pomocy femtosekundowych, pikosekundowych i modulowanych na różne sposoby wiązek laserowych, a także kamer smugowych, diod lawinowych i szybkich kamer CCD). Badane struktury wytwarzane są na miejscu przy pomocy epitaksji z wiązek molekularnych, trawienia skupioną wiązki jonów, a także przy użyciu mechanicznej eksfoliacji. Do osiągnieć grupy o światowym znaczeniu należy wytworzenie i opisanie pierwszych na świecie kropek kwantowych z pojedynczymi jonami kobaltu i żelaza, a także opracowanie nowego rodzaju wnęki optycznej o symetrii walcowej, otoczonej kombinacją radialnych i horyzontalnych zwierciadeł Bragga, dzięki czemu osiągnięto związanie fotonu we wszystkich trzech wymiarach oraz kontrolę szybkości emisji ekscytonu z kropki kwantowej.

Kluczowymi osobami zaangażowanymi w realizację projektu NLPQT na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego są:

prof. dr hab. Czesław Radzewicz
Kierownik Projektu NLPQT
Zakład Optyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej

dr Michał Karpiński
Zakład Optyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej

prof. dr hab. Tomasz Szoplik
Zakład Optyki Informacyjnej, Instytut Geofizyki

prof. dr hab. Piotr Kossacki
Zakład Fizyki Ciała Stałego, Instytut Fizyki Doświadczalnej

dr hab. Wojciech Pacuski
Zakład Fizyki Ciała Stałego, Instytut Fizyki Doświadczalnej


dr hab. Piotr Fita
Zakład Optyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej

dr Radek Łapkiewicz
Zakład Optyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej

dr Mariusz Semczuk
Zakład Optyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej


dr inż. Piotr Hańczyc
Zakład Optyki, Instytut Fizyki Doświadczalnej