kompetencer fra ti insitutter på
tværs af universitetet. Centret har
fokus på kvantesensorer og -kommunikation
og vil positionere
DTU i front inden for forskning og
uddannelse i kvanteteknologi.
Uforklarligt ud fra
klassisk fysik
Kvantemekanikken udfordrer vores
evner til at tænke abstrakt. For
eksempel er det accepteret i kvantemekanikken,
at en partikel kan
være i såkaldt superposition – det
vil sige, at den befinder sig flere
steder på det samme tidspunkt.
Måler man positionen ved et eksperiment,
får man ganske vist kun
én bestemt position, men dette
antages at være en egenskab ved
selve målingen – det ændrer ikke
ved, at partiklen faktisk befandt
sig to eller flere steder på samme
tidspunkt. Tilsvarende tillader
kvantemekanikken også, at et atom
befinder sig i to forskellige energitilstande
på det samme tidspunkt.
Desuden er det et centralt element
i kvantemekanikken, at elementarpartikler
ikke blot har masse og
ladning, men også ’spin’, som ikke
kan forklares ud fra den klassiske
fysik. Hidtil har de kvantemekaniske
fænomener især haft interesse
for fysikere, men i de seneste år
er ingeniørerne også kommet på
banen, i takt med at der tegner sig
en række praktiske anvendelser.
”For eksempel vil computere, der
udnytter kvantemekaniske fænomener,
kunne løse ekstremt komplicerede
opgaver, som almindelige
computere aldrig vil kunne løse,”
siger Ulrik Lund Andersen.
Stort potentiale for
dansk industri
Man regner med, at kvantecomputere
tidligst vil være en
realitet om 10 år. Imidlertid vil en
række andre kvanteteknologier
blive klar inden da, understreger
Ulrik Lund Andersen:
”På DTU Fysik arbejder vi
hovedsageligt med udvikling af
kvanteteknologi, der garanterer
sikker dataoverførsel, og kvantesensorer,
der tillader ekstremt
præcise målinger. Ud over at vi
selv er stærke på de to områder, er
der den fordel, at de begge er tæt
på det kommercielle marked. Det
bliver sandsynligvis her, vi kommer
til at se de første produkter og nye
virksomheder baseret på kvantemekanik.”
Ulrik Lund Andersen pointerer,
at netop de to kvanteteknologier til
henholdsvis sikker kommunikation
og bedre sensorer også er grundlæggende
for udviklingen af kvantecomputeren.
Ulrik Lund Andersen, professor,
DTU Fysik, ulrik.andersen@fysik.dtu.dk
Ulrich Busk Hoff, postdoc, DTU Fysik,
daglig leder af Quantum DTU,
ulrich.hoff@fysik.dtu.dk
Se mere om grundforskningscentret
Makroskopisk kvanteteknologi på
kortlink.dk/qzed
Se mere om det tværfaglige center på
quantum.dtu.dk
1926:
Erwin
Schrödinger udvikler
en ny atomteori
– teorien
om bølgemekanikken,
der beskriver kvantesystemer
som
bølger.
1926:
Den østrigske
fysiker Erwin
Schrödinger formulerer
’Schrödingerligningen’,
som beskriver et atomart
systems energitilstande.
1926:
Den tyske fysiker Max
Born fremsætter sandsynlighedsfortolkningen
af bølgemekanikken,
som siger, at kvadratet på en
partikels bølgefunktion på et givet sted
angiver sandsynligheden for at finde
partiklen netop der. Han er således med
til at grundlægge det, der et par år
senere med Niels Bohr i spidsen
bliver kendt som københavnerfortolkningen
af kvantemekanikken.
16 KVANTETEKNOLOGI TEMA DYNAMO 50 09 17 DTU