Quantum Theory på 100: Lad os fejre dens magt og provokation

Quantum Theory startede med en anfald af høfeber og fortsatte med at omdanne vores syn på universet – men dets arv er ikke komplet

Quantum Computer Circuitry Illustration. Konventionelle computere gemmer information som 'bits', hvor hver transistor har enten en 1 eller en 0. Kvantecomputere bruger kvantebits eller qubits, der fungerer i henhold til to principper for kvantefysik. En af principperne, antagelsen, giver en qubit mulighed for at gemme en 1 og en 0 på samme tid. Dette betyder, at to qubits kan indeholde fire værdier på én gang. Det andet princip, sammenfiltring, betyder, at staten for en qubit kan afhænge af en anden tilstand. Når du udvider antallet af qubits, bliver maskinen eksponentielt mere kraftfuld.

Du kan sige, at det hele startede med et sted med høfeber. I juni 1925 trak en ung fysiker ved navn Werner Heisenberg sig tilbage til den golde ø Helgoland i Nordsøen og søgte pusterum fra hans allergier. Der skrev han ned i ligninger, der ville tænde en intellektuel brand i Europa og til sidst danne grundlaget for en idé, der rystede vores syn på, hvordan virkeligheden fungerer til kernen. Denne idé var kvanteteori.

Som anerkendelse af kvante hundredeårsdag har De Forenede Nationer betegnet 2025 som det internationale år for kvantevidenskab og teknologi. Der vil være festligheder, udstillinger og konferencer over hele verden.

Denne artikel er en del af en speciel serie, der fejrer 100 -årsdagen for fødslen af ​​kvanteteori. Læs mere her.

Hvis du kun ved en ting om kvanteteori, er det sandsynligvis, at det er “underligt”. Faktisk har ideen om, at kvanteverdenen er for mærkelig til fuldt ud at forstå, inficeret vores kultur. Der er endda produkter som kosmetik mærket eller beskrevet som “kvante”, et stiltiende signal om, at de har kræfter ud over vores forståelse.

Ideen om, at kvanteverdenen er for mærkelig til fuldt ud at forstå, har inficeret vores kultur

Det er sandt, at kvanteteori maler et underligt billede af den subatomiske verden – men at stoppe der ville være at gå glip af dens sande betydning. I dette hundredeårsår skulle vi fejre teorien for dens magt og provokation – som vi gør i en trio af artikler i denne særlige udgave.

Fysiker Carlo Rovelli giver os sin overtagelse af kvantemekanikens oprindelse og introducerer sine dristige påstande. Vi ser, hvordan disse ideer har revolutioneret teknologi – og hvordan de fortsat vil gøre det. Og vi udforsker de dybe spørgsmål, som kvanteteorien tvinger os til at spørge om, hvad “ægte” virkelig betyder. Det faktum, at det maler et så uroligt billede af den subatomiske verden, antyder, at vi mangler noget om universets arbejde – men nye fortolkninger og eksperimenter går i retning af en frisk forståelse.

Quantum Theory har også været vildt succesrig. Få andre videnskabelige ideer er bestået så mange eksperimentelle tests. Dets oprindelse kan hænge sammen med en bout af høfeber, men det er en arv, der ikke kan sniffes på.

Denne artikel er en del af en speciel serie, der fejrer 100 -årsdagen for fødslen af ​​kvanteteori.

En tidslinje for de vigtigste begivenheder i kvantemekanik
Carlo Rovelli om det, vi får forkert ved oprindelsen af ​​kvanteteori
Hvad fortæller kvanteteori os virkelig om virkelighedens natur?
Hvad ville en fuldskala kvantecomputer være nyttig til?
Hvor nøjagtigt begynder kvanteverdenen og den konkrete virkelighed?
Kunne de gamle grækere have opfundet kvanteteori?