Fizyka w Szkole

Światowy Dzień Kwanta

Kazimierz Mikulski

 

Teoria kwantowa jest teorią naukową, która odniosła największy sukces w historii. Wiele wielkich nazwisk fizyki jest związanych z teorią kwantową. Heisenberg i Schrödinger ustalili matematyczną formę teorii, podczas gdy Einstein i Bohr przeanalizowali wiele jej ważnych cech. Jednak to John Bell najgłębiej zbadał teorię kwantową i ustalił, co ta teoria może nam powiedzieć o podstawowej naturze świata fizycznego.

Dlaczego akurat 14 kwietnia? Jest to nawiązanie do liczby 4,14, czyli zaokrąglonych pierwszych cyfr stałej Plancka: 4,1356677×10 −15 eV⋅s = 0,000 000 000 000 004 1356677 (elektronowolt sekunda) – iloczyn energii i czasu, jako  podstawowa stała rządząca fizyką kwantową.

Cele

Obchody Światowego Dzienia Kwantu mają na celu zaangażowanie opinii publicznej w zrozumienie i dyskusję na temat nauki i technologii kwantowej, a mianowicie: jak pomaga nam zrozumieć naturę na jej najbardziej podstawowym poziomie, jak pomaga nam opracować technologie, które są kluczowe dla naszego dzisiejszego życia i jak może doprowadzić do przyszłych rewolucji naukowych i technologicznych oraz jak mogą one wpłynąć na nasze społeczeństwo.

Światowy Dzień Kwantu to inicjatywa naukowców zajmujących się kwantami z całego świata, zapoczątkowana 14 kwietnia 2021 r. w ramach odliczania do pierwszego światowego święta przypadającego 14 kwietnia 2022 r. Jest to inicjatywa zdecentralizowana i oddolna, zapraszająca wszystkich naukowców, inżynierów, pedagogów, komunikatorów, przedsiębiorców, technologów, historyków, filozofów, artystów, muzealników, producentów itp. oraz ich organizacje do rozwijania własnych działań, takich jak docieranie do odbiorców poprzez pogadanki, wystawy, zwiedzanie laboratoriów, dyskusje panelowe, wywiady, kreacje artystyczne itp. na całym świecie. Święto „promujące świadomość społeczną i zrozumienie nauki i technologii kwantowej na całym świecie” to oddolna inicjatywa naukowców z ponad 65 krajów, od Algierii po Zambię.

Może trochę irytująca jest sama data. Jeśli nie mieszkamy w USA, 14 kwietnia to na pewno 14,4, a nie 4,14. Poza tym zawsze znamy i najczęściej stosujemy stałą Plancka jako 6,63 × 10 –34 Js, a nie 4,14 × 10 –15 eVs.

Ta inicjatywa to zarazem wspaniałe czasy dla fizyki kwantowej, w której rozwijają się zastosowania technologii „kwantowej 2.0”, takie jak obliczenia kwantowe, wykrywanie i kryptografia.

James McKenzie w swoim artykule[1], informuje, że według raportu State of  Quantum 2024,[2] całkowite inwestycje prywatne w technologię kwantową wyniosły w 2023 r. 1,2 miliarda dolarów. Niestety, liczba ta gwałtownie spadła w stosunku do  2021 r. oraz 2022 r. Wówczas w naukę kwantową przeznaczono aż 2,2 miliarda dolarów każdego roku ze środków publicznych.

Na finansowanie z publicznych środków badań nad technologią kwantową zdecydowało się ponad 30 rządów. Zobowiązano się przeznaczyć ponad 40 miliardów USD w ciągu najbliższych 10 lat. Dzięki temu krajowe laboratoria i centra obliczeń kwantowych przyspieszyły prace nad praktycznymi zastosowaniami powstało też wiele dedykowanych centrów i węzłów obliczeń kwantowych (…)

Cały artykuł przeczytacie w wydaniu 3/2024 „Fizyki w Szkole”

 

[1] https://physicsworld.com/a/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter/

[2] Raport o stanie kwantowym 2024  min. Czytać

https://www.meetiqm.com/newsroom/press-releases/state-of-quantum-report-2024