von Alexander Goth, Senior Consultant bei BusinessCode
In diesem Jahr feiern wir ein bemerkenswertes Jubiläum: den 100. Geburtstag der Quantenphysik. Diese revolutionäre Theorie hat nicht nur unser Verständnis der Natur auf fundamentale Weise verändert, sondern auch die Grundlage für zahlreiche technologische Fortschritte gelegt, die unser tägliches Leben prägen. Beispiele hierfür sind die Entwicklung von Halbleitern, die in unseren Smartphones und Computern verwendet werden, sowie die Fortschritte in der Medizintechnik, wie etwa die Magnetresonanztomographie (MRT), die auf quantenmechanischen Prinzipien basiert. Auch die Entstehung von Technologien wie Lasern, die in der Kommunikation und in der Industrie weit verbreitet sind, ist ohne die Quantenphysik nicht denkbar. Diese Errungenschaften zeigen, wie tiefgreifend die Quantenmechanik unser modernes Leben beeinflusst hat.
Herausforderungen der Quantenwelt
Richard Feynman, einer der bedeutendsten Physiker des 20. Jahrhunderts, sagte einmal: „Wenn Sie denken, dass Sie die Quantenmechanik verstehen, dann verstehen Sie die Quantenmechanik nicht.“ Dieses Zitat bringt die faszinierende, aber oft kontraintuitive Natur der Quantenphysik auf den Punkt. Feynman wollte damit ausdrücken, dass die Quantenmechanik uns vor Herausforderungen stellt, die unser klassisches Verständnis von Realität und Kausalität in Frage stellen. Die Prinzipien der Überlagerung und Verschränkung, die in der Quantenwelt herrschen, sind so anders als alles, was wir aus der makroskopischen Welt kennen, dass sie oft schwer zu begreifen sind. Feynman ermutigte uns, die Quantenwelt mit einer Mischung aus Staunen und Demut zu betrachten.
Von Bits zu Qubits
Ein besonders spannendes Anwendungsfeld der Quantenphysik sind Quantencomputer. Diese neuartigen Computer nutzen die Prinzipien der Quantenmechanik, um Informationen in Form von Qubits zu verarbeiten. Im Gegensatz zu klassischen Bits, die entweder den Wert 0 oder 1 annehmen können, können Qubits sich in einem Zustand der Überlagerung befinden, was bedeutet, dass sie eine Kombination aus 0 und 1 darstellen. Erst bei der Messung wird der Zustand des Qubits bestimmt, und es nimmt entweder den Wert 0 oder 1 an. Darüber hinaus können Qubits durch Verschränkung miteinander verbunden sein, was es ermöglicht, dass der Zustand eines Qubits instantan den Zustand eines anderen beeinflusst, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen. Diese beiden Eigenschaften – Überlagerung und Verschränkung – ermöglichen es Quantencomputern, komplexe Berechnungen viel effizienter durchzuführen als herkömmliche Computer. Anwendungen reichen von der Optimierung über die Kryptographie bis hin zur Simulation von Molekülen in der Chemie, was potenziell zu Durchbrüchen in der Medikamentenentwicklung führen könnte.
Wo erfahre ich mehr über Quantenphysik?
Im Rahmen des Quantenjahres 2025 finden zahlreiche Veranstaltungen statt, die sich mit den Errungenschaften und Zukunftsperspektiven der Quantenphysik beschäftigen, einschließlich der Entwicklungen im Bereich der Quantencomputer. Diese Veranstaltungen bieten eine hervorragende Gelegenheit, mehr über die faszinierenden Entwicklungen in diesem Bereich zu erfahren und sich mit Experten auszutauschen. Weitere Informationen zu den Veranstaltungen finden Sie auf der Website Quantum2025.
Lassen Sie uns gemeinsam auf die letzten 100 Jahre zurückblicken und die aufregenden Möglichkeiten erkunden, die die Quantenphysik für die Zukunft bereithält!