Udforsk de vigtigste øjeblikke i kvanteteori’s historie, fra de tidlige ideer fra Albert Einstein og Werner Heisenberg til opdagelsen af fænomener som superposition og sammenfiltring – og dagens kvantecomputere
Denne artikel er en del af en speciel serie, der fejrer 100 -årsdagen for fødslen af kvanteteori. Læs mere her
Frøene fra kvanteteorien blev sået af Albert Einstein og andre allerede i 1905. Men teorien kom ordentligt sammen ordentligt 100 For mange år siden i 1925 – og har udøvet sin indflydelse lige siden, som denne tidslinje viser.
> 1905 Riffing på tidligere arbejde af Max Planck antyder Albert Einstein, at lys er lavet af partikler med visse energier. Disse “Quanta of Light” var et tidligt skridt på vejen til Quantum Theory.
> 1913 Niels Bohr producerer en kvantebeskrivelse af atomet, hvor elektroner kun kan eksistere i visse kredsløb med faste energier.
> 1919 Fysiker Hendrika Johanna Van Leeuwen skriver en afhandling, der foreslår, at magnetisme også er et kvantemekanisk fænomen.
> 1925 På den forblæste ø Helgoland udfører Werner Heisenberg en beregning, der behandler elektronens egenskaber ikke som enkeltværdier, men som tabeller med værdier. I dette opdager hans vejleder, Max Born, en vigtig sandhed for kvantemekanik (se “Carlo Rovelli om, hvad vi får forkert ved oprindelsen af kvanteteori”).
> 1926 Erwin Schrödinger udvikler en alternativ kvanteramme, der maler elektroner som bølger ved hjælp af en matematisk konstruktion kaldet bølgefunktionen.
> 1935 Schrödinger udtænker et tankeeksperiment, hvor en kat i en lukket kasse kan betragtes som både levende og død, mens den er uobserveret. Einstein, Nathan Rosen og Boris Podolsky skriver et papir om kvanteforvikling, der forbinder to partikler, selv når de adskilles med store afstande. De hævder, at sammenfiltring indebærer kvantemekanik er ufuldstændig.
> 1938 Ved hjælp af ideer fra Quantum Theory opdager Lise Meitner og Otto Hahn nuklear fission, processen, der ville undergrave udviklingen af atomkraft – og atombomber.
> 1950 Julian Schwinger, Richard Feynman, Freeman Dyson og Shinichiro Tomonaga udvikler den moderne form for kvanteelektrodynamik, hvilket forklarer, hvordan let og stof interagerer. Det danner grundlaget for moderne partikelfysik.
> 1957 Hugh Everett introducerer en idé, der senere bliver kendt som den mange-verdens fortolkning. Det antyder, at alle mulige resultater af en kvanteproces er reelle på tværs af flere parallelle universer.
> 1961 Eugene Wigner foreslår en mere involveret version af tankeeksperimentet Schrödingers kat fra 1935. Kendt som Wigners ven viser det undergrunden ved kvanteteori på nye måder.
> 1964 John Stewart Bell producerer et udtryk, der definerer, om opførslen af sammenfiltrede partikler kan forklares med de “skjulte variabler”, som Einstein ønskede. Hans egne og senere eksperimenter viser, at de ikke kan, og kvanteteori er virkelig så mærkelig, som det ser ud til.
> 1994 Carlo Rovelli og Lee Smolin udgiver et stiftende papir om loop Quantum Gravity, et af flere rammer, der forsøger at beskrive rumtid i sig selv som kvantiseret-eller lavet af infinitesimalt små “korn”.
> 1998 Den første eksperimentelle kvantecomputer rapporteres – den har kun to kvantebits.
> 2016 Kina lancerer Micius-satellitten, designet til at distribuere kvantekrypteringstaster og så muliggøre langdistance-kommunikation, der i princippet er uhakbar.
> 2019 Google bruger en kvantecomputer med 53 qubits for at hævde, at den har nået “kvanteoverherredømme” – det vil sige at løse et beregningsproblem, som ingen klassisk computer muligvis kan løse. (Avancerede ikke-kvantumcomputere har siden trukket den samme bedrift af.)
> 2023 Start-up atom computing afslører den første kvantecomputer med mere end 1000 qubits.