Náš výzkum zpochybňuje široce rozšířené přesvědčení, že interakce kvantového systému s prostředím nevyhnutelně zeslabují kvantové efekty a tím omezují pokrok v oblasti kvantové vědy a technologie. Naším cílem je etablovat otevřené systémy jako systémy, které jsou ve skutečnosti synergicky obohacovány kvantovým prostředím, spíše než aby byly prostředím narušovány, a prezentovat tak v novém světle tento dosud nevyužitý zdroj pro kvantové aplikace a jejich fyzikální realizace. Zohledněním plné kvantové povahy interakce mezi kvantovým systémem a jeho okolím se zaměřujeme na tři hlavní cíle: na kvantové korelace aktivované šumem, kvantové algoritmy podporované prostředím a na mnohostrannou charakterizaci šumu.
Studujeme zdroje dekoherence v kvantových bitech (qubitech) realizovaných v pevných látkách, abychom následně mohli tuto dekoherenci konstruktivně využít. Qubit interagující s netriviálním rozlehlým interagujícím systémem lze použít k měření vlastností tohoto rozlehlého systému, pokud je povaha dekoherence dobře pochopena. Lze jej také použít ke zkoumání kvantové provázanosti, která vzniká mezi oběma systémy během jejich společného vývoje.
Dále se zabýváme návrhy protokolů pro kvantové výpočetní platformy, které (znovu) aktivují kvantové korelace v důsledku přítomnosti prostředí a interakce s ním. Studujeme způsoby, jak čelit dekoherenci využitím kvantové povahy zdrojů šumu a usnadnit tak spolehlivé zpracování kvantové informace v přítomnosti šumu.
