Kello Viiden Kvanttitee

Tapahtui kerran eräässä kylässä. Kvanttilaskennan professori oli huomannut, että vihreä tee virkistää iltapäiväisin kahvia paremmin. Illalla taas Kvanttiprofessorin mielestä oli mukava juoda jotakin rauhoittavaa juomaa. Hän päätti etsiä jonkun, joka tietäisi erilaisista tee-juomista.

Kvanttiprofessori meni tapaamaan Teeleidiä, joka asui hienossa talossa lähellä erästä järveä. Talossa on paljon erilaisia purkkeja, joissa oli jokaisessa erilaista teetä. Professori kyseli paljon ja ihaili Teeleidin tietämystä. Vastineeksi Kvanttiprofessori halusi kertoa Teeleidille jotakin kvanttifysiikasta. Teeleidi kauhistui: “En halua oppia mitään kvanttifysiikasta.”

Kvanttiprofessori kuitenkin kertoili jotakin ja Teeleidi muutti mielensä – Kvanttiprofessorin jutut olivatkin kiinnostavia. Kvanttiprofessori ja Teeleidi päättivät tavata toistekin. He miettivät, että tapaamiseen voisi kutsua muitakin teen ystäviä. Ehkä muutkin haluaisivat kuulla tarinointia kvanttifysiikasta teetä juodessaan.

Näin syntyi Kello Viiden Kvanttitee. Teeleidi (Anne Savela) ja Kvanttiprofessori (Teiko Heinosaari) päättivät järjestää kuukausittaisia Kvanttitee-tapaamisia.

29.4. Miten kvanttitiloihin koodataan informaatiota?

Kvanttilaskennassa pyritään manipuloimaan kvanttitietokoneen kubitteja tavalla, jolla tietyissä laskennallisissa tehtävissä saadaan laskettua tulos nopeammin tai paremmin kuin mihin klassiset tietokoneet pystyvät. Kvanttitietokoneella informaation prosessointi tapahtuu parhaimmillaan siis tehokkaammin kuin klassisella vastineellaan. Monet laskennalliset tehtävät kuitenkin vaativat kvanttitietokoneen alkutilan alustamisen tiettyyn lähtötilaan. Kuinka informaatiota saadaan kvanttitietokoneseen ja mitä rajoituksia tähän liittyy? Aiheesta tulee puhumaan Quanscient Oy:n kvanttitutkija ja Jyväskylän yliopiston tutkijatohtorialumni Oskari Kerppo.

1.4. Onko kvanttifysiikalla jotakin seurauksia käsitykseemme todellisuudesta?

Kvanttifysiikan avulla kuvataan ja ennustetaan tietynlaisten fysikaalisten systeemien ominaisuuksia. Sinänsä on ihan ymmärrettävää, että atomien fysiikka saattaa olla erilaista kuin jalkapallojen fysiikka. Mutta onko kvanttifysiikka jollakin tavalla keskeinen todellisuuden käsitteellisen ymmärtämisen kannalta? Mitä arkikäsityksiä kvanttifysiikka haastaa? Mikä on nykykäsityksemme kvanttitodellisuuden luonteesta? Tässä kvanttiteen tapaamiskerrassa ei ainakaan kysymykset lopu kesken.

25.2. Miten informaatio ja kvanttifysiikka liittyvät toisiinsa?

Informaatio ja kvanttifysiikka todellakin liittyvät toisiinsa! Informaatio tarvitsee aina jonkin kantajan. Esimerkiksi sanomalehti kuljettaa paljon tietoa. Kun informaation kantajana on kvanttifysikaalinen kappale, muuttuu informaatio kvantti-informaatioksi. Kvantti-informaatiota voidaan prosessoida eri tavoin kuin tavallista informaatiota. Tällä Kvanttiteen kerralla puhumme kvantti-informaation erityisominaisuuksista ja tarkastelemme sen prosessointia kvanttiporttisimulaattorin avulla.

15.1. Miten leluteorioiden avulla voi tutkia kvanttimekaniikkaa?

Leluteoriat ovat yksinkertaistettuja teoreettisia malleja, joita käytetään kvanttimekaniikan perusteiden tutkimuksessa. Niiden tarkoituksena on havainnollistaa ja tutkia kvanttimekaniikan erilaisia ominaisuuksia, kuten kvanttimekaniikan ja klassisen mekaniikan eroja sekä niiden vaikutusta erilaisiin informaationkäsittelytehtäviin. Leluteoria ei välttämättä kuvaa mitään todellista fysikaalista systeemiä, mutta se voi silti olla hyödyllinen teoreettinen työkalu. Kello Viiden Kvanttiteessä leluteorioista kertoo Jyväskylän yliopiston tutkijatohtori Leevi Leppäjärvi. Leevi on erikoistunut kvanttimekaniikan teoreettiseen tutkimukseen leluteorioiden avulla ja erilaisiin kvanttiteorian perusteita koskeviin kysymyksiin.

2024: 10.12. Onko aitoa sattumaa olemassa?

Monet arkipäivän asiat tuntuvat tapahtuvan sattumalta. Mutta ovatko ne oikeasti sitä? Mitä sattuma edes tarkoittaa? Usein satunnaisuus tuntuu häiritsevän tarkkaa suunnittelua, mutta voiko satunnaisuutta käyttää jotenkin hyväksi? Kello Viiden Kvanttiteen neljännen tapaamisen aiheena on satunnaisuus ja sen kytkeytyminen kvanttifysiikkaan. Einsteinillakin oli asiasta vankka mielipide, joka on syytä perata yhdessä. Tervetuloa vuoden viimeiselle Kvanttiteelle!

2024: 27.11. Voiko kaiken kemian laskea kvanttifysiikasta?

Kvanttifysiikka tarjoaa kemialle perustan – teoriassa kaikkien atomien ja molekyylien käyttäytyminen voidaan ennustaa tarkasti kvanttimekaanisin laskelmin. Mutta onko tämä käytännössä mahdollista? Kello Viiden Kvanttiteen kolmannen tapaamisen puhujavieraaksi tulee dosentti Riku Tuovinen Jyväskylän yliopiston fysiikan laitokselta. Rikun tutkimusala on laskennallinen nanotiede. Saamme kuulla häneltä tuoreimmat näkemykset siitä, miten pitkälle kvanttifysiikka auttaa ymmärtämään nanomaailman ilmiöitä.

2024: 30.10. Kvanttipseudotelepatia

Toisessa tapaamisessa puhutaan kvanttisysteemien kahdesta merkillisestä ominaisuudesta, mittausten yhteensopimattomuudesta ja lomittumisesta. Sen jälkeen asia menee mielenkiintoiseksi, sillä yhdessä nämä ominaisuudet voivat johtaa lähes telepatian kaltaiseen ilmiöön. Kvanttifysiikka ei kuitenkaan mahdollista telepaattista viestintää ja kyseessä onkin näennäinen telepatia, eli pseudotelepatia. Kvanttipseudotelepatian koukerot selviävät teetä juodessa.

2024: 18.9. Ensimmäinen Kello Viiden Kvanttitee

Ensimmäisessä tapaamisessa puhutaan kvanttifysiikan syntymästä. Kvanttihypoteesin mukaan valo imeytyy materiaan annoksittain. Mitä tämä tarkoittaa ja mitä siitä seuraa? Tule juomaan kuppi teetä ja kuulemaan samalla kvanttifysiikan alkuajoista.