Kvantemekanikkens paradokser og teknologiske potentiale

Ved professor, ph.d. Klaus Mølmer, NBI

Atomernes og molekylernes mikroskopiske verden er styret af kvantefysikken, som er meget forskellig fra beskrivelsen af fysikfænomener i vores dagligdag: Atomare partikler er tilsyneladende flere steder på én gang og kan påvirke hinanden uden nogen fysisk kontakt, og målinger på dem giver altid tilfældige resultater.

Kvantefysikken revolutionerede fysikken i starten af det 20. århundrede, og dens forudsigelser blev afprøvet med stor præcision i alle områder af fysikkens og kemiens verden, mens paradoksale konsekvenser af dens formelle, matematiske struktur var – og stadig er – en gåde for mange fysikere.

Forelæsningen vil introducere kvantefysikken og udpege de steder, hvor den mest markant bryder med vores dagligdags opfattelse af verden og førte til årtiers filosofiske diskussioner mellem Niels Bohr og Albert Einstein. De særeste mekanismer er rykket ud af filosofiens tåger og er nu tilgængelige i laboratorierne, og vi vil i forelæsningen beskrive, hvordan vi ligefrem vil kunne drage nytte af dem i en række teknologier.

Der foregår især en intens forskning i atomare kvantetilstande, som kan regne på mange tal på samme tid i kvantecomputere, og som vil kunne diagnosticere sygdomme i særligt følsomme måleapparater. Forelæsningen vil give et optimistisk, men også et realistisk bud på, hvad vi kan forvente af de mest lovende kvanteteknologier.