Vitenskap & oppdagelserPublisert: 3. mai 20256 min lesing

Kvantefysikk vs klassisk fysikk — hva er forskjellen?

To verdener av fysikk

Norsk Næring
Norsk NæringRedaksjon
Kvantefysikken viser at universet på mikroskopisk nivå oppfører seg helt annerledes enn vi…

Kvantefysikken viser at universet på mikroskopisk nivå oppfører seg helt annerledes enn vi intuitivt forventer.

En elektron kan være flere steder samtidig. Og det er ikke science fiction — det er vitenskap. En forklaring av kvantefysikkens forskjell fra Newtons klassiske lover, og hvorfor det betyr alt.

Annonse

Klassisk fysikk — Newtons verden

I 1687 ga Isaac Newton oss Newtons tre bevegelseslover, som forklarer hvordan objekter beveger seg. En ball har en bestemt posisjon og hastighet. Du kan forutsi hvor ballen vil være senere fordi fysikken er deterministisk. Dette fungerte fantastisk for planeter, kanonskudd og fallende epler. I over 200 år var klassisk fysikk døren til universet.

Kvantemekanikk — den lille verdens kaos

På begynnelsen av 1900-tallet ble det klart at klassisk fysikk ikke fungerte for ekstremt små ting — atomer, elektroner og fotoner. En elektron kan ikke ha en bestemt posisjon samtidig som en bestemt hastighet. Dette kalles Heisenbergs usikkerhetsrelasjon. Jo mer presist du måler posisjonen, desto mindre vet du om hastigheten. Det er ikke instrumentenes skyld — det er grunnleggende hvordan universet fungerer.

Superposisjon — alt på en gang

I klassisk fysikk er en mynt enten krone eller mynt. I kvantefysikk kan en elektron være i «superposisjon» — begge tilstandene samtidig — inntil du måler den. Når du måler, kollapser superposisjonen til en bestemt tilstand. Dette virker galt, men det er bekreftet eksperimentelt tusenvis av ganger. Naturen oppfører seg ikke slik vi intuitivt forventer.

Annonse

Tall og trender

Kvantedatamaskin hastighetsfordel2^n (eksponentiell)
Elektronsammenfilring sikkerhet99,999%
Forbrenningsmotor vs elektrisitetEl-biler 4x raskere

Klassisk vs. Kvante i praksis

En klassisk datamaskin bruker bits som er 0 eller 1. En kvante-datamaskin bruker qubits som kan være 0, 1 eller begge deler samtidig. Med 3 klassiske bits kan du representere en av åtte tall om gangen. Med 3 qubits kan du representere alle åtte tallene samtidig. Dette er hvorfor kvante-datamaskiner potensielt kan løse visse problemer eksponentielt raskere.

Hvorfor det betyr alt

"Hvis du tror du forstår kvantefysikk, så forstår du ikke kvantefysikk."

— Richard Feynman, nobelprisvinnende fysiker
Annonse

Ofte stilte spørsmål

Hva handler «Kvantefysikk vs klassisk fysikk — hva er forskjellen?» om?

En elektron kan være flere steder samtidig. Og det er ikke science fiction — det er vitenskap. En forklaring av kvantefysikkens forskjell fra Newtons klassiske lover, og hvorfor det betyr alt.

Hva bør du vite om klassisk fysikk — Newtons verden?

I 1687 ga Isaac Newton oss Newtons tre bevegelseslover, som forklarer hvordan objekter beveger seg. En ball har en bestemt posisjon og hastighet. Du kan forutsi hvor ballen vil være senere fordi fysikken er deterministisk. Dette fungerte fantastisk for planeter, kanonskudd og fallende epler. I over 200 år var klassisk fysikk døren til universet.

Hva bør du vite om kvantemekanikk — den lille verdens kaos?

På begynnelsen av 1900-tallet ble det klart at klassisk fysikk ikke fungerte for ekstremt små ting — atomer, elektroner og fotoner. En elektron kan ikke ha en bestemt posisjon samtidig som en bestemt hastighet. Dette kalles Heisenbergs usikkerhetsrelasjon. Jo mer presist du måler posisjonen, desto mindre vet du om hastigheten. Det er ikke instrumentenes skyld — det er grunnleggende hvordan universet fungerer.

Hva bør du vite om superposisjon — alt på en gang?

I klassisk fysikk er en mynt enten krone eller mynt. I kvantefysikk kan en elektron være i «superposisjon» — begge tilstandene samtidig — inntil du måler den. Når du måler, kollapser superposisjonen til en bestemt tilstand. Dette virker galt, men det er bekreftet eksperimentelt tusenvis av ganger. Naturen oppfører seg ikke slik vi intuitivt forventer.

Hva bør du vite om klassisk vs. Kvante i praksis?

En klassisk datamaskin bruker bits som er 0 eller 1. En kvante-datamaskin bruker qubits som kan være 0, 1 eller begge deler samtidig. Med 3 klassiske bits kan du representere en av åtte tall om gangen. Med 3 qubits kan du representere alle åtte tallene samtidig. Dette er hvorfor kvante-datamaskiner potensielt kan løse visse problemer eksponentielt raskere.

Norsk Næring
Skrevet avNorsk NæringRedaksjon

Norsk Næring er en del av redaksjonen i Norsk Næring og dekker vitenskap & oppdagelser. Redaksjonen kvalitetssikrer alt innhold mot oppdaterte og pålitelige kilder.

Redaksjonell merknad: Dette innholdet er utarbeidet av Norsk Næring med hjelp av kunstig intelligens og kvalitetssikret av redaksjonen. Informasjonen er ment som generell veiledning og erstatter ikke profesjonell rådgivning. Feil eller unøyaktigheter? Kontakt oss på help@norsknæring.no.