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Quantenphysik: Computer entwirft originelle Experimente#

Algorithmus arbeitet nicht intuitiv – wie die Quantenwelt auch#

Der Algorithmus Melvin hat gezeigt, dass die einfachsten Realisierungen durchaus asymmetrisch und daher nicht intuitiv sein können
Der Algorithmus Melvin hat gezeigt, dass die einfachsten Realisierungen durchaus asymmetrisch und daher nicht intuitiv sein können
©Robert Fickler, Universität Wien

Quantenphysik ist nicht intuitiv – viele der Phänomene der Quantenwelt haben keine klassische Entsprechung: In der Quantenwelt hat eine Münze nicht entweder Kopf oder Zahl, sondern kann beide Seiten gleichzeitig annehmen. Um solche Phänomene besser zu verstehen, sind Experimente in Laboren unverzichtbar. Quantenphysiker um Mario Krenn aus der Gruppe von Anton Zeilinger von der Fakultät für Physik der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben dazu einen Computeralgorithmus entwickelt, der neue nützliche Experimente konzipiert. Da der Computer gänzlich ohne menschliche Intuition arbeitet, findet er innovative Lösungswege. Die aktuelle Studie dazu erscheint im Fachmagazin Physical Review Letters.

Auf die Idee kamen die Physiker, als sie einen neuen Quantenzustand im Labor untersuchen wollten, jedoch kein entsprechendes Experiment für seine Erzeugung finden konnten. "Nach vielen erfolglosen Versuchen, eine experimentelle Implementation zu finden, kamen wir zum Schluss, dass unsere menschliche Intuition zu diesem Phänomen die falsche Herangehensweise war. Schlussendlich probierten wir sogar zufällige Kombinationen von Bauelementen aus. Und das ist etwas, was ein Computer auch kann – jedoch tausende Male schneller", erklärt Mario Krenn, Dissertant in Anton Zeilingers Gruppe und Erstautor der Studie.