Spektrum edition 4/2023: Quantenphysik

Im Reich der Quanten gelten völlig fremdartige Gesetze. Mit den widersinnigen Konsequenzen, die sich hier aus typischen Phänomenen wie Verschränkung und Überlagerung ergeben, rang die Fachwelt schon vor einem Jahrhundert. Noch immer gibt es Streit über die Grundlagen, Auswirkungen und Interpretationen der Quantenphysik. Auf deren Basis bahnen sich währenddessen verschiedene technologische Revolutionen an, von der Materialwissenschaft bis hin zur Quanteninformatik. Und vielleicht räumt eine tiefer gehende Theorie demnächst endlich die restlichen Unklarheiten aus.
Erscheinungstermin 1. Dezember 2023

Grundlegende Konzepte
Viele Vorgänge auf kleinster Ebene laufen der alltäglichen Erfahrung zuwider. Immerhin fußen die Phänomene auf klaren mathematischen Grundlagen und sind somit berechenbar. Oder doch nicht?

Konkurrierende Deutungen
Mit verschiedenen Interpretationen ringt die Fachwelt um ein tieferes Verständnis davon, was eigentlich genau passiert, wenn sich Objekte durch Raum und Zeit bewegen, miteinander verschränken und überlagern.

Seltsame Auswirkungen
Auch nach einem Jahrhundert bietet die Quantenmechanik immer wieder Überraschungen. Verbindet man Objekte auf unkonventionelle Weise oder dringt zu größeren Skalen vor, stößt man auf besonders exotische Effekte.

Wegweisende Anwendungen
Bereits entscheidende technologische Neuerungen des 20. Jahrhunderts, vom Mikrochip bis zum Laser, brauchten tiefe Einsichten in die Quantenmechanik. Mit der zunehmend besseren Kontrolle einzelner Systeme bahnt sich eine weitere Revolution an.