Scanpix
Foto: Scanpix

Kvantpartiklarnas härskare

Därför prisas de Årets Nobelpris i fysik går till forskare som har lyckats tämja kvantpartiklar. Helt obegripligt för de flesta, men SVT:s fysikreporter Jens Ergon och pristagaren Serge Haroche reder ut varför det kan vara viktigt.

Publicerad – Uppdaterad

Artikeltexten fortsätter längre ner Hoppa till artikeltexten

Det handlar om kvantfysik. Ett relativt ungt områden inom fysiken som handlar om små små partiklar och att de inte riktigt beter sig som saker vi är vana vid från vår värld i människostorlek.

Årets pristagare, fransmannen Serge Haroche och amerikanen David Wineland, får priset för att de har hittat ett sätt att titta på de här små små partiklarna utan att påverka dem, vilket är något riktigt svårt i kvantfysikens värld.

”För banbrytande metoder”

Enligt Kungliga vetenskapakademiens motivering prisas forskarna ”för banbrytande experimentella metoder som möjliggör mätning och styrning av enstaka kvantsystem”.

Men vad kan då dessa enstaka kvantsystem handla om? Kort kan man säga att David Wineland har lyckats fånga elektriskt laddade atomer, så kallade joner, i en fälla. Väl fångade kan man nu mäta och styra dessa joner med hjälp av ljuset.

Serge Haroche, å andra sidan, gör ungefär tvärtom, han fångar ljuset i en fälla, och styr och mäter ljuspartiklarna, som kallas fotoner, med hjälp av atomer. Det gör han med hjälp av att fånga ljuset mellan två "speglar", så att det studsar fram och tillbaka i evighet. Eller ja, en tiondels sekund, men i kvanttfysikens värld är det sannerligen en evighet.

- Det vi sysslar med är sånt som stora kvantfysiker som Einstein och Schrödinger föreställde sig på en teoretisk nivå, men som länge var omöjligt att mäta. Men nu kan vi göra det genom att fånga saker som fotoner och joner och mäta deras egenskaper, säger Serge Haroche i en intervju till SVT.

”Noggranna klockor och superdatorer”

Vad kan då dessa upptäckter vara bra till? SVT Vetenskaps fysikreporter Jens Ergon svarar på de viktigaste frågorna.

Varför tror du att David Wineland och Serge Haroche får Nobelpriset?

- De har helt enkelt utvecklat en verktygslåda för att kunna jobba med enskilda joner och fotoner och använda sig av kvantfysikens märkliga egenskaper. Det här är också ett forskningsfält som har vuxit enormt de senaste decennierna.

Vad kan man se för nytta med deras upptäckter?

- Som med alla verktygslådor kan också denna användas på många olika sätt. Ett exempel är lite mer fantasieggande tillämpningar som till exempel kvantkryptering och kvantdatorer, där man verkligen kan utnyttja kvantmekanikens många konstigheter, som till exempel att saker kan vara på flera ställen samtidigt.

- Ett annat exempel är mer handfast. Med den här kunskapen kan man bygga nya precisionsinstrument som till exempel klockor som är hundratals gånger mer noggranna än dagens bästa klockor.

Vad kan det användas till i framtiden?

- De mer spännande sakerna som kvantdatorer ligger nog en bra bit fram i tiden tyvärr. Men en kvantdator skulle teoretiskt kunna vara oerhört mycket kraftfullare än dagens datorer. Problemet är dock att det ännu är svårt att realisera. Man har talat om kvantdatorer i 20 års tid, men det är fortfarande helt enkelt för pilligt och de tekniska barriärerna är för stora - men vi får se hur länge till.