Från början var kvantfysiken teorier och beräkningar, men de har bekräftats. Nu har forskare i USA också lyckats mäta de små knuffar som pågår i kvantvärlden. Foto: Håkan Claesson/SVT

Forskare har uppmätt kvantvärldens ”knuffar”

Uppdaterad
Publicerad

För första gången har ett forskarlag uppmätt effekter från den osynliga nanovärld som utgör kvantfysiken. Små fluktuationer kunde mätas i mänsklig skala, trots att storleksförhållandet mellan de små ”knuffarna” och den spegel som rubbades en liten aning kan jämföras med ett hårstrå mot hela Vintergatan.

Anläggningen LIGO i USA blev berömd för några år sedan när man där lyckats registrera de första gravitationsvågorna; en Einstein-teori bekräftades, och det blev Nobelpris för detta.

Gravitationsvågen innebar en extremt liten förskjutning, inte större än en atom eller del av en atom. Nu har LIGO gjort det igen, och den här gången är det ännu mycket mindre.

– De här kvantfluktuationerna är bara 10 upphöjt till minus 20 meter. Det är tjugo nollor före siffran. En vanlig väteatom är ungefär 10 upphöjt till minus 10. Så kvantfluktuationerna är för väteatomen som väteatomen är för människan. Eller om du vänder på det: ett hårstrå i förhållande till hela Vintergatan, säger kvantfysikern Igor Pikovski på Stockholms universitet.

Partiklar kan finnas på två ställen samtidigt

Kvantvärlden är bisarr, med egna fysikaliska lagar som leder till märkliga fenomen. Partiklar kan finnas på två ställen samtidigt. Om något sker med en partikel så verkar den kunna vara sammanflätad med en annan, där exakt samma sak sker. Trots att avståndet kan vara enormt och det saknas varje spår av kontakt eller signal mellan dem.

– Det hänger samman med Heisenbergs osäkerhetsprincip, säger Pikovski. Vi kan inte känna till två egenskaper samtidigt i ett kvantsystem. Antingen kan vi mäta en partikels position eller dess hastighet, inte både ock.

Unikt och viktigt mätresultat

Att man nu lyckats få mätresultat från den här bisarra världen är unikt och viktigt, anser han.

– När vi har mätt dem kan vi se dem. Det finns ingen gräns mellan kvantvärlden och vår värld. Hur långt kan vi gå nu? Kan vi styra de här fenomenen? En del pågår redan: kvantsensorer, kvantdatorer, kvantkryptering.

Ett kvantdator-arbete pågår redan, bl a på Chalmers i Göteborg. Kvantkryptering kan beskrivas som att ett hemligt meddelande skickas via enstaka ljuspartiklar. Dessa kan inte plockas ut ur sändningen och läsas utan att det märks.

– Koden kan inte knäckas för då måste man bryta mot fysikens lagar, säger Igor Pikovski.

Lokal. Lättanvänd. Opartisk. Ladda ner appen nu!

Hämta SVT Nyheter i App StoreLadda ned SVT Nyheter på Google Play

Så arbetar vi

SVT:s nyheter ska stå för saklighet och opartiskhet. Det vi publicerar ska vara sant och relevant. Vid akuta nyhetslägen kan det vara svårt att få alla fakta bekräftade, då ska vi berätta vad vi vet – och inte vet. Läs mer