Abo
  • Services:
Anzeige
Milchstraße (Symbolbild): Niemand versteht die Quantenphysik.
Milchstraße (Symbolbild): Niemand versteht die Quantenphysik. (Bild: California Institute of Technolog)

Quantenphysik: Im Kleinen spielt das Universum verrückt

Milchstraße (Symbolbild): Niemand versteht die Quantenphysik.
Milchstraße (Symbolbild): Niemand versteht die Quantenphysik. (Bild: California Institute of Technolog)

Was Sie über Quantenphysik wissen müssen, um das Prinzip eines Quantencomputers zu verstehen.
Eine Analyse von Matthias Matting


Die Quanten kommen: Alles Wissenswerte über Quantenthemen erfahren Sie auch auf der Konferenz von Golem.de am 23. Juni in Berlin!

Weitere Artikel vorlesen lassen:


Ups, da ist es doch hineingerutscht, das böse Wort: Verstehen passt ungefähr so gut zur Welt der Quanten wie Berechenbarkeit zur Welt des aktuellen US-Präsidenten. Richard Feynman, einer der bekanntesten Quantenphysiker, sagte deshalb: "Ich glaube, ich kann mit Sicherheit sagen, dass niemand die Quantenphysik versteht." Und Albert Einstein, der mit der Allgemeinen Relativitätstheorie immerhin die Physik revolutionierte, hielt die Quantentheorie für Humbug, der sich für ihn aus einem mangelndem Verständnis der wahren Natur der Dinge ergab.

Anzeige

Einstein hatte unrecht, was den Wahrheitsgehalt der Quantenphysik betrifft. Es handelt sich um eine der am besten überprüften Theorien überhaupt. Jede ihrer Behauptungen hat sich bestätigt. Die moderne Technik beruht ebenso darauf wie das biologische Leben auf der Erde. Ohne die seltsamen Gesetze des Quantenreichs gäbe es nichts und niemanden, wären sogar die Atome instabil. Aber das macht es nicht einfacher, sie wirklich zu verstehen. Es gibt deshalb sogar Dissertationen, die sich mit der Frage befassen, ob wir für die Quantentheorie nicht gar ein neues Verständnis des Verstehens brauchen.

Die Materie kann mal aus der Reihe tanzen

Nach dieser Einleitung sind wir ja nun hoffentlich unter uns. Als hoffnungsfroher Knappe des Quantenreichs ist Ihnen klar, dass Sie mit Newtonscher Logik - Apfel fällt nach unten, also muss es eine nach unten wirkende Kraft geben - nicht mehr weiterkommen. Tatsächlich fällt auf der Ebene der Quantenphysik der Apfel nicht immer nach unten, selbst wenn es eine solche Kraft gibt, sondern manchmal auch nach oben. Gesetze gelten hier plötzlich nicht mehr wörtlich, sondern nur noch statistisch, und geben der Materie damit genügend Raum, auch mal aus der Reihe zu tanzen.

Es gibt drei Phänomene, die Sie akzeptieren müssen - ich verwende hier absichtlich nicht das V-Wort -, wenn Sie das Prinzip eines Quantencomputers verstehen wollen - an dieser Stelle ist es dann wieder angebracht: Superposition, Unschärfe und Verschränkung.

1. Die Superposition

Die Superposition war das erste dieser Phänomene, das den Physikern auffiel, und zwar mit Hilfe des Doppelspalt-Experiments. Wenn wir Licht oder irgendeine andere Welle durch zwei Spalte in einer Barriere schicken, wird die Welle von den beiden Löchern derart gebeugt, dass sich unter der Barriere ein Interferenzmuster ergibt. Das lässt sich in jedem Maßstab beobachten, sogar mit Wasser an einer Hafenmauer mit zwei Durchlassstellen. Es handelt sich hier um klassische Physik.

Das Elektron, sagt uns das Standardmodell der Teilchenphysik, ist unteilbar und punktförmig. Nun schicken wir dieses Teilchen durch den Doppelspalt und sehen ebenfalls ein Interferenzmuster! Das bedeutet, dass das eigentlich unteilbare Elektron sich durch beide Schlitze gleichzeitig bewegt haben muss. Was wir anhand des Musters messen, ist eine Überlagerung, eine Superposition, der beiden Zustände unten durch und oben durch.

Diese Superposition hat allerdings eine hässliche Eigenschaft, die - zumindest in Gedanken - schon zahlreiche Katzen das Leben gekostet hat.

Die Superposition und die Katze 

eye home zur Startseite
Der Theosoph 27. Apr 2017

......... hat Albert einmal gesagt. Klar, das wir ( fast ) immr alles "verstehen" wollen...

derdiedas 26. Apr 2017

Na ja ich denke wir verstehen schlichtweg bis zur Entdeckung der "Weltformel" unser...

Trollversteher 24. Apr 2017

Ähem, also im Gegensatz zu Dir hat der "Troll" seine Aussagen auch ausführlich...

thesmann 22. Apr 2017

Doch. Nach der Relativitaetstheorie ist die einfache Aufsummierung falsch! Dass es in...

Pete Sabacker 20. Apr 2017

Na, ich steh' hier immerhin wie 'n Ochs vorm Berg! :) Ist das bei Teilchen denn...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. GiPsy Software Solutions GmbH, Asbach
  2. Vodafone GmbH, Düsseldorf
  3. FIEGE Logistik Stiftung & Co. KG, Hamburg
  4. DZ PRIVATBANK S.A., Luxemburg


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 59,90€

Folgen Sie uns
       


  1. Signal Foundation

    Whatsapp-Gründer investiert 50 Millionen US-Dollar in Signal

  2. Astronomie

    Amateur beobachtet erstmals die Geburt einer Supernova

  3. Internet der Dinge

    Bosch will die totale Vernetzung

  4. Bad News

    Browsergame soll Mechanismen von Fake News erklären

  5. Facebook

    Denn sie wissen nicht, worin sie einwilligen

  6. Opensignal

    Deutschland soll auch beim LTE-Ausbau abgehängt sein

  7. IBM Spectrum NAS

    NAS-Software ist klein gehalten und leicht installierbar

  8. Ryzen V1000 und Epyc 3000

    AMD bringt Zen-Architektur für den Embedded-Markt

  9. Dragon Ball FighterZ im Test

    Kame-hame-ha!

  10. Für 4G und 5G

    Ericsson und Swisscom demonstrieren Network Slicing



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Samsung C27HG70 im Test: Der 144-Hz-HDR-Quantum-Dot-Monitor
Samsung C27HG70 im Test
Der 144-Hz-HDR-Quantum-Dot-Monitor
  1. Volumendisplay US-Forscher lassen Projektion schweben wie in Star Wars
  2. Sieben Touchscreens Nissan Xmotion verwendet Koi als virtuellen Assistenten
  3. CJ791 Samsung stellt gekrümmten Thunderbolt-3-Monitor vor

Lebensmittel-Lieferservices: Für Berufstätige auf dem Lande oft "praktisch nicht nutzbar"
Lebensmittel-Lieferservices
Für Berufstätige auf dem Lande oft "praktisch nicht nutzbar"
  1. Kassenloser Supermarkt Technikfehler bei Amazon Go
  2. Amazon Go Kassenloser Supermarkt öffnet
  3. ThinQ LG fährt voll auf künstliche Intelligenz ab

Ryzen 5 2400G und Ryzen 3 2200G im Test: Raven Ridge rockt
Ryzen 5 2400G und Ryzen 3 2200G im Test
Raven Ridge rockt
  1. Raven Ridge AMD verschickt CPUs für UEFI-Update
  2. Krypto-Mining AMDs Threadripper schürft effizient Monero
  3. AMD Zen+ und Zen 2 sind gegen Spectre gehärtet

  1. Re: Wissenschaft lol

    Desertdelphin | 04:00

  2. Re: Warum sind Ports aufs PCB gelötet?

    Sarkastius | 03:59

  3. Re: Jetzt sind Autos endlich leise

    bentol | 03:39

  4. Re: Danke für die Offenlegung

    Neuro-Chef | 03:38

  5. Re: Airbus für mich ein NoGo

    Neuro-Chef | 03:37


  1. 21:26

  2. 19:00

  3. 17:48

  4. 16:29

  5. 16:01

  6. 15:30

  7. 15:15

  8. 15:00


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel