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Mr. AtomChip was here 04-12-2016

„Mr. AtomChip was here“
Am 24. November besuchte uns im Rahmen von „Science Goes School“ Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Jörg Schmiedmayer vom Atominstitut in Wien.
Er leitet die Gruppe Atomphysik und Quantenoptik, die sich unter anderem mit dem Bose-Einstein-Kondensat beschäftigt, ein neuer Aggregatzustand, welcher von Hr. Schmiedmayer mit Hilfe von AtomChips 2003 erstmals hergestellt werden konnte. Er selbst studierte am CERN, an der Havard Universität und am MIT. 1997 habilitierte er sich bei Mr. Beam, Anton Zeilinger.
Das Thema seines Votrages lautete „Können Quanten rechnen?“. Prof. Schmiedmayer begann mit der Erklärung der Grundsätze der Wissenschaft. Als Naturwissenschafter sollte man alles prinzipiell in Frage stellen. Die größten Preise in der Wissenschaft bekommen nur jene Forscher, die zeigen können, dass das bisher Behauptete falsch ist. Nach dieser Einführung erklärte er den SchülerInnen die grundsätzliche Funktionsweise eines Computers. Nach dem Input erfolgt der physikalische Prozess des „computation“, welcher die Daten in das wohlbekannte binäre System umwandelt. Dem folgt der Output, sodass der gesamte Vorgang streng der klassischen Physik gehorcht. Charles Babbage versuchte bereits im 19. Jhdt eine „analytical engine“ basierend auf diesem Prinzip zu konstruieren, scheiterte jedoch an den damals unzureichenden technischen Gegebenheiten.  Mit Hilfe der Quantenphysik, die zum Teil der klassischen Physik widerspricht, können sogenannte Quanten Bits (qubit) kreiert werden, die eine Überlagerung beider Lösungen des binären Systems ermöglichen. Dadurch sind nicht nur 0 und 1 als Lösungen möglich, sondern auch alle dazwischen liegenden Werte. Diese qubits können zudem zu einem Quantenregister zusammengefasst werden, wodurch sich bei einem 300 qubit register genau 2300 Lösungen (Atome im Universum = 280) ergeben.  Im Vergleich dazu könnte man mit 300 bit nur 5 Buchstaben darstellen. Somit wäre es möglich mit Hilfe der Quantenmechanik wesentlich mehr Information auf einmal zu verarbeiten. Jedoch befinden wir uns momentan genau in der selben Situation wie damals Charles Babbage, es fehlen uns dazu die technischen Möglichkeiten um solche Quantenrechner zu bauen.
DI Mag. Dr. Christoph Macho 
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