• vom 04.02.2018, 07:00 Uhr

Technologie


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Neue Quantensprünge




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Von Lars Jaeger

  • Die zweite Generation von Quantentechnologien - vom lange unverstandenen Phänomen zur Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts.

Noch immer, nahezu 100 Jahre nach ihrer Entstehung, bietet die Quantenphysik unter Nichtphysikern - und zuweilen auch Physikern - reichlich Stoff für Verwirrung. Es erweist sich als praktisch unmöglich, sie mit unserem gesunden Menschenverstand nachzuvollziehen. Das Wesen von Quantenobjekten mit ihren Eigenschaften wie Welle-Teilchen-Dualismus, Superpositionen von verschiedenen Zuständen, beobachterabhängigen Messergebnissen, zeitlosem Zerfall von Wellenfunktionen und der geisterhaften Verschränkung räumlich getrennter Teilchen lässt sich nur schwer mit unseren bestehenden anschaulichen Vorstellungen und den philosophischen Begriffen unseres Denkens vereinbaren.

Die einflussreichste Theorie des 20. Jahrhunderts
Dabei ist die Quantenphysik längst konkreter Teil unseres Lebens. Ohne Zweifel ist die Quantentheorie die einflussreichste Theorie des 20. Jahrhunderts. Jede Elektronik, alle Digitaltechnologien, Laser, Mobiltelefon, Satelliten, Fernseher, Radio, und auch die moderne Chemie und medizinische Diagnostik beruhen auf ihr. Wir vertrauen tagtäglich ihren Gesetzen, wenn wir in ein Auto steigen (und uns auf die Bordelektronik verlassen), den Computer hochfahren (der aus integrierten Schaltkreisen, also einer auf Quantenphänomenen beruhenden Elektronik, besteht), Musik hören (CDs werden durch Laser, ein reines Quantenphänomen, ausgelesen), Röntgen- oder MRT-Aufnahmen machen oder via Handy (ebenfalls voll mit Mikroelektronik) kommunizieren. Und nicht zuletzt die Nukleartechnologie beruht auf ihr. So war einst die allererste technische Anwendung der neuen Quantentheorie zugleich die furchtbarste Waffe, die jemals militärisch eingesetzt wurde: die Atombombe.


Seit Beginn der 2000er Jahre zeichnet sich eine neue Quantenrevolution ab. Sie hat auch bereits einen Namen: "Quantum 2.0". Sie könnten das 21. Jahrhundert ähnlich prägen wie die Entwicklung digitaler Schaltkreise oder Laser das 20. Jahrhundert. Denn die Quantenphysik hat ihr technologisches Potenzial noch keineswegs ausgereizt. Im Gegenteil, bis heute werden wir immer wieder Zeugen von Überraschungen und Neuigkeiten auf ihrem Gebiet. Und in ebenso regelmäßigen Abständen erfahren wir von technologischen Neuerungen, die auf Quanteneffekten beruhen.

Beispiele sind die 1986 entdeckte Hochtemperatursupraleiter (Nobelpreis 1987), der ebenfalls in den 1980ern beziehungsweise 1990ern entdeckte Quanten-Hall-Effekt (Nobelpreis 1987 und 1998), LED-Licht (Nobelpreis 2014), die erst in den vergangenen Jahren entwickelte Technologie der Quantenkryptologie (Nobelpreis 2012) oder auch neue Wunderstoffe wie Graphen (Nobelpreis 2010), auf denen zukünftig eine noch viel leistungsfähigere Elektronik aufbauen könnte.

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2018-02-02 09:29:20
Letzte nderung am 2018-02-02 09:32:10



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