Myös maallikko voi ymmärtää kvanttifysiikkaa, lupaa professori – ”Vaatii tietynlaista ajattelun harjoittelua”
Kvanttifysiikka helpottaa arkea, mutta sitä ei ymmärrä ilman harjoittelua.
Kvanttifysiikka tuntuu maallikosta helposti hankalalta. Nyt sitä on sopiva aika yrittää ymmärtää, sillä Unesco, YK:n kasvatus-, kulttuuri- ja tiedejärjestö, on julistanut vuoden 2025 kvanttiteknologian vuodeksi.
Kvanttilaskennan professori Teiko Heinosaari kertoo, että kvanttiteknologiassa on otettu kymmenen viime vuoden aikana huimia harppauksia.
– Nykyisin osataan rakentaa kvanttifysiikkaan perustuvia laitteita ja hallita niiden toimintaa atomitason tarkkuudella. Suuritehoisen kvanttitietokoneen kehittämistä voi verrata samanlaiseen ihmiskunnan ponnistukseen kuin aikanaan oli ihmisen lähettäminen Kuuhun.
Kvanttifysiikan ilmiöt haastavat perinteisen ajattelun. Jyväskylän yliopistossa työskentelevä Heinosaari havainnollistaa asiaa vertaamalla arkista liikennettä ja kvanttimaailmaa.
– Kun auto kulkee Jyväskylästä Helsinkiin, se on joka hetki jossakin paikassa. Kvanttifysiikassa taas kappaleella ei ole tarkkaa sijaintia, ellei sen paikkaa erikseen mitata. Mittaus itsessään muuttaa koko järjestelmää, joten havainto on aina osa havaitsijan tekemää valintaa.
Onko kvanttiteknologia erityisen vaikeasti ymmärrettävää?
– Kvanttifysiikka vaatii tietynlaista ajattelun harjoittelua, jota ei ihan pysähtymättä tule tehtyä. Mutta sitä voi oppia. Juhlavuoden kunniaksi heitänkin jokaiselle haasteen: opettele jotain kvanttifysiikasta!
Netissä on tarjolla materiaalia moneen makuun. Jyväskylän yliopiston sivuilta löytyy esimerkiksi kaikille avoin Kvanttilaskennan aakkoset -kurssi.
Kvanttiteknologia helpottaa arjen sujuvuutta monin tavoin. Kvanttitietokoneiden laskuteho voi auttaa ratkaisemaan ongelmia, jotka ovat liian monimutkaisia nykyisille supertietokoneille.
– Kvanttilaskenta auttaa optimoimaan esimerkiksi tavaroiden kuljetusta, resurssien käyttöä ja riskien hallintaa. Kvanttiteknologia voi myös nopeuttaa merkittävästi lääkekehitystä, jos molekyylien vuorovaikutusta pystytään simuloimaan tarkemmin, Heinosaari kertoo.
