Schrödinger macskája a laborban

Domokos Péter, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatóprofesszorának előadása már a címében is megidézte Erwin Schrödinger fiktív háziállatát. Az előadás bemutatta, hogy a kvantumelmélet alapító atyái által felvázolt, akkor abszurdnak tűnő gondolatkísérletek hogyan lettek mára a modern kvantumlaboratóriumok mindennapi kutatásainak részei, és hogy a mai kísérletek hogyan igazolták a száz évvel ezelőtti tudósok legvadabbnak tűnő feltevéseit.

Szeptember elején megkezdődött a 200 éves Magyar Tudományos Akadémián a Fizikai Tudományok Osztályának ünnepi eseménysorozata, aminek részeként az Akadémia felújított székházába ellátogatók beülhettek A kvantumok világa című 12 részes ismeretterjesztő előadás-sorozat első, nagy érdeklődést kiváltó előadásaira.

Néhány idevágó kérdés: Hogyan tudjuk kísérletileg igazolni, hogy az elektromágneses mező kvantált, és a sugárzás fotonokból áll? Meg tudunk-e mérni egyetlen fotont úgy, hogy az megmarad, és nem nyeli el egy detektor? Mit jelent a kvantummechanikai mérés? Mit jelent a kvantummechanikai állapot, avagy milyen az élet a Hilbert-játszótérben? Létezhet-e Schrödinger-macska-állapot a valóságban? – ezek voltak a Széchenyi-díjas fizikus Schrödinger macskája a laborban című előadásának kardinális kérdései.

Domokos Péter ezeket a kérdéseket boncolgatva bemutatta azt a kísérleti rendszert, amelyben életre kelnek a kvantummechanika furcsa törvényei, és a fizikusok tervezett és kontrollált módon manipulálhatják, valamint megmérhetik fotonok és atomok kvantummechanikai állapotát. E rendszer ötletességének köszönhetően megelevenedik az absztrakt matematikai Hilbert-tér, és még akár Schrödinger-macska jellegű állapotokat is meg lehet figyelni laboratóriumi körülmények között.

A kvantumoptika és azon belül a rezonátoros kvantum-elektrodinamika kérdéseit kutató fizikus előadása megmutatta, hogy a kvantumelmélet fundamentális kérdéseinek kutatása hogyan vezetett el a napjainkban kibontakozó kvantumtechnológiai forradalomhoz, miképp alakultak ki a fundamentális kvantumjelenségek kutatásából, a korábban science fictionnek tekintett ötletekből valódi technológiai fejlesztések.