Nylige eksperimenter er begyndt at demonstrere, hvordan kvantemekanikkens skøre verden giver plads for dagligdagens velkendte oplevelser


Ifølge kvantemekanikken forbliver det uobserverede
atom i en løjerlig tilstand af at være
henfaldet og ikke-henfaldet. Denne tilstand, der kaldes
en superposition, går kvanteobjekter temmelig
nemt ind i. Elektroner kan besætte adskillige
energiniveauer, eller orbitaler, samtidig; en enkelt
foton forekommer, efter at have passeret en stråledeler,
at gennemrejse to ruter samtidig. Partikler i en veldefineret
superposition siges at være kohærente.
Men hvad sker der, når kvanteobjekter kobles til
en makroskopisk genstand som en kat? Hvis man viderefører
kvantelogikken, burde katten også forblive i
en kohærent superposition af tilstande og være
død og levende samtidigt. Det er klart, at dette
er absurd: vore sanser fortæller os, at katte
er enten døde eller levende, ikke begge dele
eller ingen af dem. I nøgterne vendinger er katten
faktisk et måleinstrument, som en geigertæller
eller et voltmeter. Så er spørgsmålet:
Burde måleapparater ikke gå ind i den samme
udefinerede tilstand, som de kvantepartikler, de er
konstrueret til at måle, gør?
For den danske fysiker Niels Bohr, en af kvanteteoriens
grundlæggere (og til hvem Schrödingers
fortrydende kommentar var rettet), var svaret, at målinger
skal udføres med et klassisk apparatur. I det,
der er kommet til at hedde Standard-, eller Københavnertolkningen af kvantemekanik, postulerede Bohr, at makroskopiske
detektorer aldrig opnår nogen uklar superposition,
men han forklarede ikke nøjagtigt hvorfor. "Han
ønskede at indføre 'klassisk' uden videre",
siger Wojciech Zurek fra Los Alamos National Laboratory.
"Målinger opstod simpelthen". Bohr
erkendte også, at grænsen mellem det klassiske
og kvantet kan ændre sig, afhængigt af hvordan
eksperimentet arrangeres. Endvidere spiller størrelse
ikke nødvendigvis nogen rolle: superpositioner
kan opretholdes på skalaer, der er meget større
end de atomare.
I november 1995 krystalliserede Pritchard og hans M.I.T.
kolleger målingens uklarhed. Holdet sendte en
smal strøm af natriumatomer gennem et interferometer,
en anordning, som giver en partikel to veje at gå.
Ruterne gik sammen igen og hvert atom, der opførte
sig som en bølge, "interfererede"
med sig selv og dannede et mønster af lyse og
mørke bånd på en observationsskærm
(identisk med hvad der ses, når en laser lyser
gennem to spalter). Kvantemekanikkens standardformulering
siger, at atomet gik ad begge ruter samtidigt, således
at atomets komplette bevægelse fra kilde til
skærm var en superposition af et atom, der går
gennem begge ruter.
Så rettede holdet en laser mod en af ruterne.
Denne proces ødelagde interferensbåndene,
fordi en laserfoton, der spredes af et atom, ville vise,
hvilken rute fotonen tog. (Kvanteregler forbyder "hvilken-vej" information og interferens at findes samtidig).
Overfladisk set synes denne spredning at udgøre
en måling, som ødelægger kohærensen.
Alligevel viste holdet, at kohærensen kunne "genskabes"
- dvs. interferensmønstret gendannes - ved at
ændre adskillelsen mellem ruterne til et multiplum
af cirka en fjerdedel af laserfotonens bølgelængde.
Ved disse brøkdele var det ikke muligt at sige,
hvilken rute fotonen spredtes fra. "Kohærensen
mistes i virkeligheden ikke", forklarer Pritchard.
"Atomet blev sammenviklet med et større
system". Dvs. atomets kvantetilstand blev koblet
med måleapparatet, hvilket i dette tilfælde
var fotonen.
Pritchard's arbejde, som er en virkeliggørelse
af et forslag, der blev fremsat af afdøde Richard
Feynman for mange år siden, uddyber ligesom mange
andre tidligere eksperimenter de mysterier, der underligger
kvantefysikken, i stedet for at løse dem. Det
demonstrerer, at måleapparaturet kan have en
ubestemt definition. I tilfældet med Schrödingers
Kat er målingen så det, at man løfter
låget? Eller når lyset når øjet
og behandles af sindet? Eller en afledning af statisk
elektricitet fra kattens pels?
En nylig byge af Schrödingers Kat eksperimenter
er begyndt at berøre disse spørgsmål.
Ikke alle fysikere er enige i, at de iagttager virkelige
kvantekatte - "killing" er betegnelsen, der
ofte bruges, afhængig af den ønskede grad
af nuttethed. Under alle omstændigheder viser
forsøgene, at kvante-klassisk overgangen - sommetider
kaldet bølgefunktionens kollaps eller reduktion
af tilstandsvektoren - endelig er begyndt at bevæge
sig fra tankeeksperimenternes overdrev til studier
i den virkelige verden.
I 1991 eksperimenterede Carlos Stroud og John Yeazell
fra University of Rochester med det, der kaldes Rydberg
atomer efter den svenske spektroskopist Johannes Rydberg,
opdager af bindingsenergi relationen mellem en elektron
og en kerne. Almindeligvis kredser elektroner om kernen
i en afstand på mindre end en nanometer; i Rydberg
atomer er den ydre elektrons bane svulmet op 1000 gange.
Denne forstørrelse kan opnås ved korte
pulser af laserlys, som effektivt anbringer elektronen
i mange ydre orbitaler samtidigt. Fysisk manifesterer
energiniveauernes superposition sig som en "bølgepakke",
der omkredser kernen på en atomart stor afstand
på omkring en halv micron. Pakken repræsenterer
sandsynligheden for den anslåede elektrons placering.
Mens de opsvulmede kalium atomer, bemærkede arbejderne
fra Rochester, at bølgepakken spredtes efter
nogle få kredsløb for at komme tilbage
til live igen som to mindre pakker i modsatte ender
af dens store bane. I september sidste år viste
Stroud med sin kollega Michael W. Noel, at de to pakker
udgjorde en Schrödingers Kat tilstand - en enkelt
elektron på to steder.
En elektron er dog, essentielt, bare et punkt. Nærmere
det makroskopiske område er en ion (et ladet
atom), som består af mange elementarpartikler.
I maj 1996 skabte Chris Monroe, David J. Wineland og
deres kolleger på National Institute of Standards
and Technology (NIST) i Boulder, Colorado en Schrödingers
Kat af en beryllium ion. De fangede først ionen
med elektromagnetiske felter og ramte den så
med en laserstråle, som dæmpede ionens
termiske rystelser og derved nedkølede den til
en temperatur indenfor en millikelvin fra absolut nul.
Så affyrede forskerne to laserstråler med
lidt forskellig frekvens mod ionen for at manipulere
dens spin, en indbygget kvanteegenskab som peger enten
op eller ned. Med laserne fik forskerne ionen til at
indtage en superposition af spin-op og spin-ned tilstande.
Så meget om forberedelserne; derefter kom den
mere makroskopiske del. Ved at manipulere med indstillingen
af de to lasere kunne NIST holdet svinge spin-op tilstanden
til og fra i rummet og spin-ned tilstanden til og fra.
Et billede ville vise ionen i spin-op tilstanden på
én fysisk placering og samtidig i spin-ned tilstanden
på en anden placering. Der var 80 nanometer mellem
tilstandene - langt på den atomare skala. "Vi
fik ionen til at besætte to positioner, som er
meget langt adskilt sammenlignet med den oprindelige
ions størrelse", siger Monroe.
I december sidste år førte Michel Brune,
Serge Haroche, Jean-Michel Raimond og deres kolleger
på Ecole Normale Supérieure (ENS) i Paris
tingene lidt videre. "Vi var i stand til at se
udviskningen af kvanteegenskaberne", forklarer
Haroche. For at se hvordan superpositionen kollapsede
til den ene eller den anden tilstand, gjorde de det,
der svarede til at dingle med en kvantemus foran deres
Schrödingers Kat for at se, om den var levende
eller død.
Katten var et fanget elektromagnetisk felt (en flok
mikrobølgefotoner i et hulrum). Forskerne sendte
et Rydberg atom, der var blevet anslået til en
superposition af to forskellige energitilstande, ind
i hulrummet. Rydberg atomet overførte sin overlejrede
tilstand til det tilstedeværende elektromagnetiske
felt og satte det i en superposition af to forskellige
fase- eller vibrationstilstande. Med sine to faser,
mindede feltet således om Schrödingers
Kat i dens mærkelige superposition mellem liv
og død.
Angående musen affyrede ENS holdet et andet Rydberg
atom ind i hulrummet. Så overførte det
elektromagnetiske felt information om sine overlejrede
faser til atomet. Fysikerne sammenlignede det andet
atom med det første, for at udlede superpositionsinformation om det elektromagnetiske felt.
Det mere interessante var imidlertid holdets evne
til at kontrollere altafgørende variabler og
bestemme, hvordan kohærente tilstande bliver til
klassiske. Ved at variere intervallet mellem de to
atomer, der sendtes ind i hulrummet (fra 30 til 250
mikrosekunder), kunne de se, hvorledes superpositionens
kollaps varierede som funktion af tiden og ved at
forstærke det elektromagnetiske felt (ved at
anbringe flere fotoner i hulrummet) kunne de se, hvordan
kollapsen ændrede sig med størrelsen.
"Dette er første gang vi kan observere
den fremadskridende udvikling af kvante til klassisk
adfærd", siger Haroche.
"Det er et betagende eksperiment", siger Zurek
entusiastisk. "At se en Schrödingers Kat
er altid overraskende, men at kunne se katten tvunget
til at foretage et valg mellem 'død' og 'levende',
for første gang at observere den skøre
kvanteadfærd forsvinde, er det virkelige kup".
Endvidere stemte ENS resultaterne med de fleste teoretikeres
tekniske forventninger. "Hvad det fortæller
mig er", bemærker Zurek, "at de enkle
ligninger, vi har nedskrevet, synes at være en
god tilnærmelse".
Zurek er den ledende fortaler for en teori, der kaldes
dekohærens (adskillelse o.a.), som er baseret på den ide, at miljøet ødelægger kvante kohærens. Han formulerede den i 1980'erne (skønt noget af den rækker tilbage til Bohr og andre kvante grundlæggere) og har med forskellige medarbejdere undersøgt dens konsekvenser lige siden.
Det destabiliserende miljø refererer essentielt
til alt, som kan påvirkes af - og derfor utilsigtet
"måle" - kvantesystemets tilstand:
en enkelt foton, et molekyles vibration, luftpartikler.
Miljøet er ikke simpelthen "støj"
i denne teori; det virker som et apparat, der konstant
overvåger systemet.
ENS eksperimentet gør den virkning klar. "Systemet
adskiller, fordi systemet lækker information",
noterer Zurek. Nogle fotoner kan undslippe fra hulrummet
og dermed afsløre de resterendes tilstand for
resten af universet. "Så i en vis forstand
får Schrödingers Kat killinger, der kravler
ud", siger Zurek.
At have miljøet til at definere den kvante-klassiske
grænse har den fordel, at det fjerner nogle af
de mystiske sider af kvanteteorien, som visse forfattere
har udbredt. Det bortskaffer ethvert særligt
behov for en bevidsthed eller nye fysiske kræfter
til at bevirke et klassisk resultat. Det forklarer
også, hvorfor størrelse i sig selv ikke
er årsagen til adskillelse: store systemer, som
dagligdagens katte, ville aldrig komme ind i en superposition,
fordi alle partiklerne, der udgør katten, influerer
på et enormt antal miljøparametre, hvilket
umuliggør kohærens. Givet et lod på
et gram i et pendul og nogle få fornuftige antagelser,
falder interferenselementerne i systemets bølgefunktion
til omkring 2,7-1.000 af deres oprindelige værdi
på et nanosekund - en i virkeligheden øjeblikkelig
forsvinden af den skøre kvanteadfærd.
"Den gamle intuition, der rækker tilbage
til Bohr, stemmer på en prik", selv om der
nu findes en fysisk mekanisme til at underbygge hans
mandat, konkluderer Zurek.
Dog, Zurek's adskillelsesmodel har fejl i nogles øjne.
"Fra mit synspunkt vælger adskillelse ikke
et bestemt resultat", mener Anthony J. Leggett
fra University of Illinois. "I det virkelige liv,
får man bestemte makroskopiske resultater".
Zurek argumenterer, at miljøet faktisk dikterer
de kvantemuligheder, der ender op i den virkelige verden.
Processen, som han refererer til som miljø-induceret
superselektion, eller einselektion, smider de urealistiske
kvantetilstande bort og beholder kun de tilstande,
der kan modstå miljøets påvirkning
og således blive klassiske. "Selektionen
udføres af miljøet, så man kan
ikke forudsige, hvilke af de tilladte sandsynligheder
der vil blive virkelige", siger Zurek.
Forklaringen føles ikke tilfredsstillende. Zurek's
indfaldsvinkel er "meget tiltalende. Den lader
en beregne ting, at se hvordan interferensbånd
udviskes efterhånden, som superpositionen bliver
større", siger NIST's Monroe. "Men
der er stadig noget underligt ved den. Han fejer ting
ind under gulvtæppet, men det er svært
at sige hvilket tæppe". Problemet er, at
adskillelse - og faktisk enhver teori om kvante-klassisk
overgangen - nødvendigvis er ad hoc. Kvante
superpositioner skal på en eller anden måde
give resultater, der passer med vor opfattelse af virkeligheden
i dagligdagen. Det fører til en cirkulær
logik: Resultaterne, der ses i den makroskopiske verden,
opstår fra kvanteverdenen, fordi de resultater
er dem vi ser. En slags løsning, der advokeres
af nogle få prominente kosmologer, er den stædige
"mangeverdener" tolkning, som siger, at alle de muligheder, der angives af bølgefunktionen, faktisk sker. De fortsætter med at eksistere i parallelle universer. Ideen kan imidlertid ikke afprøves, for de parallelle universer forbliver for evigt utilgængelige for hinanden.
Problemerne med adskillelse og mangeverdener ideen
har ledt en betragtelig minoritet til at støtte
et synspunkt der kaldes GRW teori, ifølge Leggett. Begrebet blev fremsat i 1986 af GianCarlo Ghirardi og Tullio Weber fra University of Trieste og Alberto
Rimini fra University of Pavia.
Efter GRW skemaet spreder en partikels bølgefunktion
sig ud med tiden. Men der er en lille sandsynlighed
for, at den spredende bølge "rammer"
et mystisk "noget" i baggrunden. Bølgefunktionen
bliver pludselig lokaliseret. Individuelle partikler
har kun en lille chance for et hit, omkring én
gang hver 100 millioner år. Men for en makroskopisk
kat er chancen, for at mindst én af dens omkring 1027 partikler får et hit, høj, mindst
en gang hver 100 picosekunder. Katten har i virkeligheden
aldrig en chance for at komme i nogen slags superposition.
Derfor er der intet behov for adskillelse: kattens
makroskopiske tilstand er resultatet af spontane mikroskopiske
kollapser.
Nogle få problemer plager denne model. Et er,
at tidsfaktoren, som udløser hittet, er fuldstændig
arbitrær; fortalerne vælger simpelthen
en, som frembringer fornuftige resultater. Mere vigtig
er imidlertid udløserens kilde. "Grundlæggende
findes der en slags universal baggrundsstøj,
som ikke selv kan beskrives med kvantemekanik",
forklarer Leggett. Støjen er ikke enkle tilfældige
processer i miljøet; den har et distinkt matematisk
anstrøg. Roger Penrose fra University of Oxford
argumenterer i sin bog Shadows of the Mind for, at
udløseren kan være gravitationen, hvilket elegant
ville overvinde visse tekniske indvendinger.
Det vrimler med andre mere radikale forslag. Det mest
velkendte blev fremsat af afdøde David Bohm,
som postulerede, at "skjulte variabler" underligger
kvantemekanik. Disse variabler - der beskriver egenskaber,
som på en måde gør bølgefunktioner
til virkelige kræfter - ville eliminere forestillingen
om superpositioner og genskabe en deterministisk virkelighed.
Som mangeverdener ideen kan Bohm's teori ikke verificeres: de skjulte variabler forbliver pr. definition, tja, skjulte.
Givet sådanne valg foretrækker mange arbejdende
fysikere adskillelse, som gør de færreste
overskridelser af gængse opfattelser, selv om
den ikke løser måleproblemet fuldt ud.
"Adskillelse gør rede for de fysiske aspekter
ved spørgsmålene", siger Zurek, men
den kommer ikke til de metafysiske, som hvordan et
bevidst sind perciperer et resultat. "Det er ikke
klart, om man har ret til at forvente svar på
alle spørgsmål, i det mindste ikke før
vi udvikler en bedre forståelse for, hvordan hjernen
og sindet er relateret", spekulerer han.
Større superpositioner kunne sætte fysikerne
i stand til at begynde at udelukke nogle teorier -
GRW og adskillelse forudsiger dem for eksempel på
forskellige skalaer. "Vi kunne tænke os
at gå til mere komplekse systemer og sammenvikle
flere og flere partikler" end bare de få
10, vi fangede tidligere, siger Haroche fra ENS. Fremtidige
NIST eksperimenter er især velegnede til at virke
som "adskillelses overvågere", forsikrer
Monroe. "Vi kan simulere støj for med vilje
at forårsage, at superpositionen henfalder".
Leggett har foreslået, at man bruger sensorer
lavet af superledende ringe (kaldet SQUIDs): det skulle
være muligt at etablere stærke strømme,
der flyder i modsatte retninger rundt i ringen samtidig.
Alligevel er der lang vej at gå. "Selv i
de mest spektakulære eksperimenter har man højst
vist en superposition for måske 5.000 partikler.
Det er langt fra de 1023, der er karakteristisk
for den makroskopiske verden", siger Leggett,
som ikke desto mindre forbliver bekræftende.
"Min egen indstilling er, at man bare skal prøve
at lave eksperimenter for at se, om kvantemekanikken
stadig virker".
Krympende transistorer, som nu har dele, der er mindre
end en mikron, kan også føre til indsigter
om kvante-klassisk overgangen. Om nogle få år
kan de nå dimensioner på tiendedele af
en nanometer, et område, der sommetider kaldes
den mesoskopiske skala. Da Hsuan Feng fra Drexel Universitet
spekulerer på, at kvantemekanikken måske
ikke fører til klassisk mekanik: begge beskrivelser
udspringer måske snarere fra uopdagede begreber
i det fysiske område mellem dem.
Selv om eksperimenter endnu ikke kan takle måleproblemet
fuldt ud, har de meget at bidrage med til et meget
aktuelt område: kvanteberegning. En klassisk
computer er opbygget af transistorer, som skifter mellem
0 eller 1. I en kvantecomputer forbliver "transistorerne"
i en superposition af 0 og 1 (kaldet en kvantebit eller
qubit); beregninger foregår via vekselvirkninger
mellem overlejrede tilstande indtil en måling
udføres. Så kollapser superpositionerne
og maskinen leverer et slutresultat. Fordi den teoretisk
kan behandle mange mulige svar samtidig, ville en kvantecomputer
udføre opgaver, som at faktorere store tal for
at bryde koder, der ville tage år for en klassisk
maskine, på sekunder.
I december 1995 var havde forskere succes med at skabe
to-bit kvantesystemer. Monroe og hans kolleger fremstillede
en logisk enhed, kaldet en kontrolleret NOT gate, af
en beryllium ion. Ionen fanges og afkøles til
sin laveste vibrationstilstand. Denne tilstand og den
første anslåede tilstand udgør
én bit. Den anden bit er spin én af ionens elektroner. Laserimpulser kan tvinge bit'erne ind i superpositioner og skifte den anden bit afhængig af den første bit's tilstand. Andre variationer af gates kobler to fotoner via et atom i et hulrum eller transmitterer
et par sammenviklede fotoner gennem et netværk
af detektorer.
Alligevel forbliver skabelsen af en nyttig kvantecomputer,
der afhænger af superpositioner af tusinder af
ioner, der udfører milliarder af operationer,
tvivlsom. Problemet? Tab af superposition. De logiske
gates skal være hurtige nok til at arbejde før
qubits'ene taber kohærens. Ved anvendelse af
data fra NIST gate eksperimentet, beregnede Haroche
og Raimond i en artikel i Physics Today i August 1996,
at givet gatehastigheden på 0,1 millisekund ville
bits'ene være nødt til at forblive i en
superposition i mindst et år for at udføre
en meningsfuld beregning (i dette tilfælde faktorering
af et tal på 200 cifre).
Andre fysikere er mindre pessimistiske, da fejlrettelseskode (som er uundværlig i klassisk beregning)
kan være løsningen. "Den giver instruktioner
om, hvordan man reparerer skaden", siger David
DiVincenzo fra IBM Thomas J. Watson Research Center
i Yorktown Heights, N.Y.
Desuden peger DiVincenzo på, at en ny metode til
kvanteberegning, som gør brug af kernemagnetisk
resonans (nuclear magnetic resonance, NMR) teknikker,
kunne hæve kohærenstiderne til et sekund
eller mere. Lad os sige, at vi f.eks. anbringer en
væske - en kop kaffe - i et magnetisk felt; på
grund af termisk vibration og andre kræfter ville
kun en ud af hver million kerner i koffeinmolekylerne
rette sig ind efter det magnetiske felt. Disse særlige
kerner kan manipuleres med radiobølger, så
deres spin anbringes i en superposition af op og ned.
Det er nemmere at opretholde kohærensen her end
i de andre teknikker, fordi de kernespin, der er i superpositionerne,
er godt beskyttet fra miljøet af den omgivende
tumult af boblende molekyler, hvis afsindige faren
rundt midler ud til nul. Den beregnende koffein sidder
faktisk i en orkans stille øje. To grupper har
fornylig demonstreret kvanteberegning ved brug af NMR,
de anvendte en fire-qubit version til at summere 1
og 1. Mere komplicerede systemer, som måske anvender
10 qubits kunne være klar ved årets slutning.
Ulempen er udlæsning. Uden nogen måde at
detektere individuelle spin på, må forskerne
måle alle molekylernes spin - både qubits
og ikke-qubits. Komplekse molekyler, der kan opretholde
mange spin, er derfor mere "støjende"
end de mere enkle. "De vil kunne lave nogle gode
ting", siger Monroe, "men ud over 10 bits
løber de ind i grundlæggende problemer".
Output fra 10 bits er kun 0,001 så kraftigt
som for en enkelt bit; for 20 er output nede med
en million. Så det er ikke sikkert, at NMR teknikken
vil komme til et meningsfyldt beregningsområde
på mindst 50 bits.
Der kan imidlertid findes andre anvendelser for kvante
superpositioner. Stroud foreslår dataopbevaring
på et atom, fordi en elektron i et Rydberg atom
kunne fås til at indtage en superposition af
2.500 forskellige energiniveauer. "Det betyder,
at elektronens bølgefunktion kan være
temmelig kompleks og indkode en stor mængde information."
forklarer Stroud. Han demonstrerede muligheden teoretisk
ved at skrive "OPTICS" på et atom.
Andre anvendelser for kvante superposition, som i kryptografi,
kemi og endda teleportation, er blevet demonstreret.
Schrödingers Kat i kassen har måske narret
de bedste filosofiske sind indtil videre, men den forekommer
at have fundet rigeligt af teknologiske grunde til
at blive på plads.
Forskere har foreslået og demonstreret adskillige teknikker, der udnytter sammenviklede og overlejrede kvantetilstande, som f.eks. kvanteberegning. Nogle få andre skemaer er følgende:
KVANTEKEMI
Ved brug af lasere kan forskere anbringe molekyler i
en superposition af reaktionsveje; de kan så
kontrollere den kemiske proces ved at justere graden
af interferens. Senest i december adskilte arbejdere
isotoper med en lignende teknik. Forhindringer inkluderer
mindre end praktiske effektivitetsniveauer og vanskeligheder
med at kontrollere laserens fasekarakteristikker.
KVANTE NØGLE KRYPTOGRAFI
En meget bedre udsigt end kvanteberegning har kvante
nøgle kryptografi. Legitime kommunikatorer skaber
fælles nøgler ved at bruge fotoners polarisation.
Lytning til disse nøgler ville øjeblikkeligt
blive bemærket, fordi det ville forstyrre nøglefotonernes
tilstande. Kvante kryptografi er blevet vist at virke
over flere kilometer i optiske fibre.
KVANTE TELEPORTATION
Ideen har ikke så meget med Star Trek at gøre,
som med at rekonstruere ødelagt information.
Nøglen er Einstein-Podolsky-Rosen virkningen,
der viser, at to fotoner kan forblive viklet sammen,
ligegyldigt hvor langt de er fra hinanden, indtil der
udføres en måling (hvilket øjeblikkeligt
anbringer begge i en bestemt tilstand). Alice ta'r
den ene EPR foton, Bob den anden. Senere måler
Alice sin EPR foton med hensyn til en tredje foton.
Bob kan bruge den relative måling til at genskabe
Alice's ikke-EPR foton. Om Bob virkelig rematerialiserede
fotonen eller blot skabte en uskelnelig klon er uklart.
Forskere på University of Innsbruck har angiveligt demonstreret fænomenet, som kan have anvendelser
i kvantekryptografi.
KVANTE LASER OPTIK
Lasere kræver normalt en populationsinversion,
en tilstand, hvori antallet af atomer i anslået
tilstand overstiger antallet i grundtilstanden; de
anslåede atomer udsender laserfotoner, når
de falder til grundtilstanden. I 1995 forbigik forskere
dette krav. Når man laser uden inversion giver
to koblingslasere atomerne i grundtilstanden to veje
til et højere energiniveau. Interferens mellem
vejene gør atomerne i grundtilstanden usynlige
og derfor behøves der færre anslåede
atomer. Sådanne lasere kræver ikke så
stor strømforsyning og kunne i princippet udsende
lys i det ønskede røntgenstråle
område.
Decoherence and the Transition from Quantum to Classical.
Wojciech Zurek in Physics Today, Vol. 44, No. 10, pages
36-44; October 1991.
Where does the Weirdness go?. David Lindley. Basic Books,
1996.
Schrödingers Machines. Gerard J. Milburn. W.H. Freeman and Co., 1997.
Centre for Quantum Computing Oxford University
Kvanteforskning på IBM.
Kvanteberegning og Kryptografi på Los Alamos.
Kvanteeksperimenter i Wien, Østrig


inkohæ'rens (lat.) det at være inkohærent; inkohæ'rent usammenhængende.
Oversat fra Bringing Schrödingers Cat to Life, Scientific American, Juni 1997, pp. 104-109.
