Quantencomputing: Quantenmechanik im Alltag
Quantenphysik lässt sich weder einfach noch bildlich erklären. Trotzdem spielen Elementarteilchen und deren Eigenschaften eine Rolle in der heutigen Technik.
- Alexandra Waldherr
Versteckt hinter selbstverständlichen Gegenständen und etablierten Techniken prägt Quantenmechanik unseren Alltag. Nebenbei beeinflussen die Quanteneigenschaften von Elementarteilchen auch biologische Prozesse. Prototypen zeigen bereits, wie der Übergang in eine Welt mit Quantentechnik aussehen könnte.
Wer einen altmodischen Herd oder den Toaster einschaltet, kann beobachten, wie die Heizelemente ab einer gewissen Temperatur zu glühen beginnen – zuerst dunkelrot, dann orange. Dieser Zusammenhang zwischen der Temperatur eines erhitzten Körpers und dessen Farbe war der Auslöser einer Krise in der Physik um 1900, genannt Ultraviolettkatastrophe.
Damals war bekannt, dass Farbe und Leuchtintensität eines glühenden Körpers hauptsächlich von seiner Temperatur abhängen. Die britischen Wissenschaftler Lord Rayleigh und James Jeans versuchten ein Gesetz aus klassischen physikalischen Konzepten wie Elektrodynamik und Thermodynamik herzuleiten. Es kam allerdings heraus, dass dabei unendlich viel UV-Strahlung abgegeben werden müsste: Sobald man den Toaster oder Herd anschaute, würde man in einem Sekundenbruchteil mit Verbrennungen oder zumindest schwerem Sonnenbrand enden.
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