Ik lunchte vroeger aan de tafel van de fundamenten van de kwantumtheorie. 

ik was een Masterstudent aan het Perimeter Instituut voor Theoretische Fysica, waar ik in het voorjaar een onderzoeksproject deed. Het project gehurkt op de grens tussen kwantuminformatietheorie en kwantumfundamenten, waar mijn twee mentoren werkten. Kwantumfundamenten hebben betrekking op het verschil tussen de kwantumfysica en de klassieke fysica; welke alternatieven voor de kwantumfysica onze wereld zouden kunnen beheersen, maar niet; en die vragen, zoals over de kat van Schrödinger, die ons fascineren als we de kwantumtheorie voor het eerst tegenkomen, waarvan veel adviseurs waarschuwen dat ze ons waarschijnlijk geen banen zullen opleveren als we ze bestuderen, en waarover de meeste natuurkundigen alleen 's avonds bij een biertje ruzie maken.

Ik drink geen bier, dus ik moest rond het middaguur over sandwiches praten.

Een van ons zou bedenken wat leek te zijn een perpetuum mobile​ dan zouden de rest van ons erachter komen waarom het niet kon bestaan. Tevreden dat de tweede wet van de thermodynamica nog steeds regeerde, zouden we decamping voor koffie. (Perpetuum mobile-machines behoren tot de fundamenten van de thermodynamica, in plaats van de fundamenten van de kwantumtheorie, maar we maakten geen onderscheid.) Ik voelde, aan die lunchtafel, een emotie die gezegend was voor een student die haar positie in onderzoek buiten haar vond. land van herkomst: erbij horen.

De lunchtafel van de kwantumfundamenten kwam vorige maand in me op, toen ik hoorde dat het Britse Institute of Physics mij had uitgekozen om zijn Internationale Quantum Technology Emerging Researcher Award​ Ik was erg dankbaar voor de aanwijzing, maar ik was ongelovig: ik? Technologie? Maar ik begon aan de lunchtafel van de kwantumfunderingen. Het fundament is voor technologie, zoals de filosofie van de economie is om een ​​ploeg over een tarweveld te slepen, althans stereotiep.

Erger nog, ik sleep ploegen van tarweveld naar gerstveld naar haverveld. Ik ben een interdisciplinaire die nooit thuishoort in de kamer waar ik lid van ben geworden. Onder de kwantuminformatietheoretici ben ik de thermodynamicus, of de theoreticus die met experimentalisten werkt; onder experimentalisten ben ik de theoreticus; onder fysici van gecondenseerde materie ben ik de kwantuminformatietheoreticus; onder hoogenergetische fysici ben ik de kwantuminformatietheoreticus of de atomair-moleculair-en-optische (AMO) fysicus; en onder de kwantumthermodynamici doe ik aan gecondenseerde materie, AMO, hoge energie en biofysica. Ik weet meestal minder dan alle anderen in de kamer over het onderwerp dat wordt besproken. Een interdisciplinaire medewerker kan de tools van andere velden gebruiken om de vragen van een bepaald veld te beantwoorden en kan vragen ontdekken. Maar ze klinkt misschien, voor degenen in een kamer, alsof ze gisteren is geboren. Zoals Kermit de Kikker zei: 

Hoe dankbaar ik ook ben, ik blijf liever niet stilstaan ​​bij de reden waarom het Institute of Physics mijn dossier heeft gekozen; iedereen die geïnteresseerd is, kan de citaat of bekijk de dankwoord​ Maar bij de beslissing bleek het om stichtingen en interdisciplinariteit te gaan. Dus ik draag dit artikel op aan twee inspiratiebronnen: een organisatie die tot bloei is gekomen door velden te kruisen en een persoon die technologie gedreven heeft door de grondbeginselen te bestuderen.

Het Britse Institute for Physics heeft een tegenhanger in de American Physical Society. De laatste heeft afdelingen, elk gewijd aan een deelgebied van de natuurkunde. Als u lid bent van de vereniging en een interesse in een van die deelgebieden deelt, kunt u lid worden van die divisie, de conferenties bijwonen en de nieuwsbrieven ontvangen. Ik hoorde over Division of Soft Matter van dit artikel, waarvan ik wou dat ik het bijna volledig kon citeren. De leden van deze divisie bestuderen “een verbluffende verscheidenheid aan materialen, van alledaags tot exotisch, inclusief polymeren zoals plastic, rubbers, textiel en biologische materialen zoals nucleïnezuren en eiwitten; colloïden, een suspensie van vaste deeltjes zoals mist, rook, schuim, gels en emulsies; vloeibare kristallen zoals die gevonden worden in elektronische beeldschermen; ​ ​ ​ ] en korrelige materialen. " Leden behoren tot natuurkunde, scheikunde, biologie, techniek en geochemie. 

Ondanks, of misschien wel dankzij, haar interdisciplinariteit, bloeit de verdeeldheid. De groep groeide van een protodivisie (een 'actuele groep', in de terminologie van de vereniging) tot een divisie in vijf jaar - in 'een ongekend tempo'. Intellectuele diversiteit heeft de sociologische diversiteit aangevuld: de divisie "behoort tot de top [American Physical Society] eenheden in termen van vrouwelijk lidmaatschap." De leerstoel van de divisie observeert een nauwe samenwerking tussen theorie en experiment in wat hij 'een bruisend jong veld' noemt.

En sommige divisieleden studeren oobleck. Zou je niet graag een excuus willen hebben om elke dag "oobleck" te zeggen?

De tweede inspiratiebron leeft, net als het Institute of Physics, in Groot-Brittannië. David Deutsch hoort meer aan de kwantumfundamententafel dan ik. Als theoretisch fysicus in Oxford was David medeoprichter van het gebied van quantumcomputers. Hij legde me uit waarom in een samensmelting van poëzie en de voetganger: hij was 'het dak aan het repareren' van de kwantumtheorie. Als afgestudeerde student wilde David kwantumfundamenten begrijpen - wat er gebeurt tijdens een meting - maar concludeerde dat de kwantumtheorie te veel gaten bevat. Het dak lekte door die gaten, dus besloot hij ze te repareren. Hij bestudeerde hoe informatie transformeerde tijdens kwantumprocessen, trouwde met kwantumtheorie met informatica en formaliseerde wat kwantumcomputers wel en niet konden bereiken. Die - jaren later, gefuseerd met de bijdragen van anderen - experimentalisten ertoe brachten ionen en atomen te benutten, lasers en koelkasten te verbeteren en kwantumcomputers en kwantumcryptografienetwerken te bouwen. 

David is een theoreticus en misschien wel een filosoof. Maar hij zou het speelveld van het Institute of Physics hebben veroverd, als hij zich dit najaar als "opkomend onderzoeker" had kunnen kwalificeren (David begon in de jaren tachtig met het ontwerpen van kwantumalgoritmen).

In het voorjaar van 2019 keerde ik terug naar het Perimeter Instituut. Ik at lunch aan de kwantumfundamententafel en ik voelde dat ik er nog steeds bij hoorde. Ik voel me zo stil. Maar ik heb inmiddels aan andere tafels geluncht en ik voel dat ik ook bij hen hoor. Ik ben dankbaar als de gewoonte nuttig is geweest.

Felicitaties aan Hannes Bernien, die de International Quantum Technology Young Scientist Award van het instituut heeft gewonnen, en aan de "zeer geprezen" kandidaten, die u kunt vinden hier!

Bron: https://quantumfrontiers.com/2020/11/29/may-you-go-from-weakness-to-weakness/