Ny dansk grundforskning: Find kvanteinternet - og Schrödingers kat i stor udgave
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Når du tilmelder dig nyhedsbrevet, accepterer du både vores brugerbetingelser og at Mediehuset Ingeniøren og IDA group ind i mellem kontakter dig angående events, analyser, nyheder, tilbud etc. via telefon, SMS og e-mail. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Ny dansk grundforskning: Find kvanteinternet - og Schrödingers kat i stor udgave

Hvorfor producerer mikroorganismer antibiotika? Hvordan kommunikerer celler? Hvordan og hvornår blev de første galakser dannet? Nye forskningscentre træder nye stier.

Et af de største skulderklap, der kan gives til en forsker ved et dansk universitet, er at blive tildelt en bevilling til at oprette et forskningscenter finansieret af Danmarks Grundforskningsfond.

10 danske forskere på Københavns Universitet, Aarhus Universitet, DTU og Syddansk Universitet har nu fået et sådant skulderklap.

Kvanteforskerne på DTU og KU, som også støttes med store bevillinger af Danmarks Innovationsfond for at fremme en dansk kvante-industri, sætter sig på to af de nye centre.

Læs også: Kvanteforskere får rekordbevilling på 80 millioner kr.

Det illustrerer på bedste vis, at grundforskning og anvendt forskning ikke er adskilte verdener, men at fremragende forskning både er drevet af fundamental nysgerrighed og har anvendelse for øje.

Ny teknologi til kommunikation

Professor Ulrik Lund Andersen vil i sit center for makroskopiske kvantetilstande udforske grænselandet mellem den klassiske fysik og kvantefysikken med henblik på at udvikle nye teknologier inden for kommunikation, computere og sensing.

Et af de helt afgørende problemstillinger er at finde ud, hvor store objekter, der kan bringes i en kvantetilstand, hvor de er flere steder på samme tid eller, som katten i Erwin Schrödingers tankeeksperiment fra 1935 kan være død og levende på samme tid.

I en artikel i Physical Review Letters sidste år gav Ulrik Lund Andersen sammen med nogle af sin kolleger en teoretisk beskrivelse af, hvordan man kan få et lille trommeskind, som er synligt med det blotte øje, i en superposition, så det buer op og ned på samme tid.

En af opgaverne i centeret bliver at bygge en eksperimentel forsøgsopstilling til at lave en sådan ‘kat’ i form af trommeskindet og derved finde et svar på, hvor langt man kan rykke grænsen mellem kvantefysik og klassisk fysik.

Det er et område, som også mange andre forskergrupper i verden studerer. Det afgørende er både størrelsen på objektet og afstanden mellem de to steder, objektet kan være på samme tid.

Den store kat

For nogle år siden lykkedes det eksempelvis østrigske forskere at bringe fodboldformede kulstofmolekyler C60 i en superposition, så samme molekyle kunne gå gennem to adskilte spalter på samme tid. I forhold til dette eksperiment vil DTU-eksperimentet være en meget større 'kat'.

Centeret vil også fokusere på at udnytte viden om, hvordan makrosystemer kan besidde kvanteegenskaber til at skabe helt nye kvanteteknologier bl.a. til fuldstændig ubrydelig kommunikation.

Læs også: DTU-forskere bag smart metode til kvantekommunikation over upålidelige netværk

Kollega angriber samme problemstilling

På Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet har professor Peter Lodahl også fået et kvantefysik-grundforskningscenter.

Her skal forskerne arbejde videre med at udnytte de enkelt-foton kilder, Peter Lodahls forskningsgruppe tidligere har udviklet, og som i dag markedsføres af spin-out firmaet Sparrow Quantum.

Læs også: Danske forskere udvikler foton-kanon på en optisk chip

Han står over lidt af den samme udfordring som Ulrik Lund Andersen, nemlig at opskalere teknikken til at kunne lave et stort kvanteinternet og dermed finde svaret på, hvordan stort et kvantefysisk system, man kan bygge, der besidder de kvantefysiske egenskaber, som gennem mange år er studeret på atomart niveau.

På lidt forskellig vis angriber både Ulrik Lund Andersen og Peter Lodahl, det som er problemet, når det gælder om til fulde at kunne udnytte kvantefysikkens potentiale i fremtidige teknologiske systemer.

Mikroorganismer og celler kommunikerer

Udover et kvanteforskingscenter får DTU endnu et grundforskningscenter, som skal ledes af professor Lone Gram fra DTU Bioengineering.

I dette center skal forskerne arbejde for at få et bedre indblik i, hvorfor og hvordan mange mikroorganismer danner antibiotiske stoffer og andre biologisk aktive molekyler.

Disse stoffer, som kaldes sekundære metabolitter, er ikke nødvendige for væksten af mikroorganismerne, men hypotesen er, at de udgør et net af signalmolekyler, der påvirker mikroorganismernes adfærd og stofskifte.

Lige siden Alexander Fleming i 1928 opdagede penicillin, har man kendt til antibiotika, men selv i dag kender forskerne ikke meget til deres funktion i naturlige mikrobiologiske miljøer.

Også når det gælder den måde, celler kommunikerer med hinanden på, er der store huller i forskernes viden. Den helt simple opfattelse af, at makromolekyler i celler kan genkende hinanden som en nøgle i en lås er ikke direkte forkert, men den er ikke tilstrækkelig.

På Aarhus Universitet vil professor Jørgen Kjems fra det tværvidenskabelige nanoteknologicenter iNano nu sætte stort ind på at finde ud af, hvordan celler kommunikerer med hinanden og omverdenen.

Som Lone Grams center er det forskning, der er relevant for senere at kunne udvikle nye lægemidler.

De første galakser

Blandt lederne af de nye grundforskningscentre findes vi også kirkehistorikeren Mette Birkedal Bruun fra Københavns Univeristet, men det er lektor Sune Tofts fra Niels Bohr Institutet på KU, der vil se på den ældste historie, nemlig dannelsen af de første galakser i Universet.

Det er et forskningsområde, der vil kommer yderligere i fokus, når det nye store rumteleskop James Webb Telescope efter planen opsendes til næste år.

Læs også: James Webb-rumteleskopet udsættes for unikke og krævende tests

I samarbejde med bl.a. forskere på DTU Space vil Sune Toft udnytte data fra James Webb og det nyligt færdigbyggede Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Chile til at studere dannelsen af de første stjerner og galakser.

Kommentarer (1)

Grænser er noget kunstigt som mennesket skaber og definerer, virkeligheden har ingen grænser men er et samlet interaktionerende hele.
Det er meget glædeligt, at man er begyndt at afsøge grænsefeltet mellem de to forståelsesmåder.- set og defineret fra kvantemekanikkens forståelses univers - for det vil gradvist gøre det åbenbart, at det er forskningens formåen hvad angår håndteringen og forståelse af "kvante fænomener" der afgør hvor langt ind i den klassiske fysiks felt man kan komme.
På et tidspunkt vil det blive åbenbart, at man bør "vende bøtten" og beskrive fænomenologien ud fra en udvidet klassisk multidimensionel fysik. Og pludselig vil forskere så få midler til at registrere alle de "meaningfull coincidences"/ "makro verden kvante fænomener" som vi daglig bliver konfronteret med.

A thought experiment - a straight forward understanding of the quantum phenomena.

Our three dimensional reality may be compared with a room. A room which by us is experienced as completely closed . This room has in reality openings into other rooms, into other dimensions, but we who are inside the room have no knowledge of those openings, let alone of the other rooms. Even though we are not aware of the openings into other rooms (other dimensions), we who are inside this three-dimensional room can nevertheless register the fact that things suddenly turn up in the room that were not previously present, and also that things that have been registered there suddenly vanish. We can furthermore calculate the statistical probabilities for things turning up or vanishing, and we can also register "non locality", i.e. that certain of our actions are linked ”non-causally” with other events in the room!
Imagine a ball or something else in the room being hit and consequently jump out of one of the unknown openings in the room (out of our three-dimensional reality). Outside our room it interacts with something and as a consequence of this interaction it influences something else in our room (by way of another opening) and that phenomenon will by us be perceived as “non-locality”!
Such a causal explanation (incorporating hitherto unknown real dimensions) would explain vanishing particles as well as the spontaneous creation of particles and also explain the phenomenon’s of “non locality” and “entanglement”!
Although seemingly mystical and incomprehensible, all this becomes uncomplicated and easy to grasp as soon as we recognise the existence of openings leading into other rooms , and that the reality of our own three-dimensional room is bound up with and dependent on the existence of other rooms in the house! The existence of other real dimensions.
Within the social sciences like phenomenon´s are recognized as "meaningful coincidences"!

  • 1
  • 1