„Nem erősebb számítógépekről beszélünk, hanem másmilyenekről” – mondja a tudós, aki egy hibrid jövőt lát, ahol a kvantum- és a klasszikus számítástechnika együtt létezik a felhőben.

Sonia Fernández-Vidal pályafutása során kézzelfoghatóvá tette a kvantumfizika különös világát: először a laboratóriumban, majd a papíron, most pedig a galériában. A Barcelonai Autonóm Egyetem kvantumoptika és információtudomány szakán doktorált, és a világ néhány legrangosabb intézményében végzett kutatásokat, köztük a svájci CERN-ben és az egyesült államokbeli Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban, valamint az Európai Királyi Doktorakadémia teljes jogú tagja.

De éppen a tudományos ismeretterjesztőként folytatott párhuzamos élete különbözteti meg a többitől. Ő a szerzője A három lakat ajtaja (La Puerta de los Tres Cerrojos) című könyvnek , egy meglepő 2011-es bestsellernek, amelyből könyvsorozat nőtte ki magát, amely gyerekeket és felnőtteket egyaránt bevezet a kvantumfizika varázsába. Emellett ő a Kvantumforradalom kurátora, egy új kiállításé, amely a művészetet és a tudományt ötvözi, hogy feltárja a kvantumfizika alapjait és következményeit, és amely május 7-én nyílt meg a madridi Espacio Fundación Telefónica-ban.

A következő kérdések és válaszok a Computerworld Spain című folyóiratból származnak , ahol Esther Macías videókonferencián keresztül interjút készített Fernández-Vidal-lal, mindössze néhány órával a kiállítás megnyitása előtt. Megvitatták a kvantum-számítástechnika valós helyzetét, azt, hogy a vállalatoknak hogyan kellene felkészülniük, és hogy Esther Macías miért gondolja, hogy a kvantumtechnológiáról beszélni nem sci-fi, hanem állampolgári felelősség.

A kvantumfizika és -mechanika elveinek alkalmazása által a múltban elért eredmények számos területen hatalmasak voltak, de hogyan látja a jelenlegi változást, amely a második kvantumforradalommal zajlik, és amelynek különösen nagy hatása van a technológiai területre?

Az úgynevezett második kvantumtechnológiai forradalom hajnalán járunk, amelynek hatását el sem tudjuk képzelni, bár már túllépett a kutatóközpontok határain, és kezd alkalmazásokat találni az iparban. Ennek a valódi hatásnak a bizonyítékai a metrológia és a kvantumérzékelők fejlődésében rejlenek, amelyek lényegében a jelenlegieknél sokkal nagyobb pontosságú érzékelők, és amelyeket már alkalmaznak például földalatti kutatásokban gáz vagy olaj felkutatására.

Ezek a technológiák tehát forradalmasíthatják a jelenlegi energiaforrás-feltárási technikákat. Másrészt az orvostudomány területén ezeknek az érzékelőknek a használata felgyorsíthatja a daganatos vagy rákos sejtek kimutatását, és javíthatja a diagnózist, és következésképpen a kezelést. A kommunikációban is forradalom lesz. A kvantuminterneten már folyik a munka, ahol a spanyol Fotonikus Tudományok Intézete vezető szerepet játszik Európában. A kommunikáció területén belül is jelenleg a kvantumkriptográfia terén történnek előrelépések, hogy a szervezetek felkészüljenek a jelenlegi kriptográfiai rendszerekben felmerülő kockázatokra, amint megjelennek a kvantumszámítógépek. A bankok például már dolgoznak ilyen típusú megoldásokon; számos technológiai vállalat és startup is kifejlesztett már új titkosítási rendszereket. És ezen az úton az utolsó lépésként elérkezünk ahhoz, amit a média a legjobban szeret: a régóta várt kvantumszámítógépekhez.

Szerinted buborék vesz körül őket, a Google vagy az IBM-hez hasonló technológiai óriások által elért haladás ellenére ?

Nagy a felhajtás övezi ezt, és természetesen sok a szenzációhajhász hír is. De ha visszatekintek 20 évre, a valóság az, hogy a kvantum-számítástechnika és a kommunikáció fejlődésével kapcsolatos akkori elvárások már túlszárnyaltak. A dolgok gyorsabban haladnak a vártnál. Néha az ugrások nem folyamatosak és finomak, de vannak mérföldkövek, amelyek miatt az átalakulás nagyon gyorsan végbemegy. Ezért nem könnyű megjósolni, hogy mikor kerülnek piacra ezek a technológiák.

És igen, a két említett szereplő vezeti a kvantumtechnológiákért folyó versenyt – egy olyan versenyt, amely nemzetközi szinten is zajlik az Egyesült Államok és Kína között, és amely engem az 1970-es évek végén az űrszektorban lezajlott versenyre emlékeztet.

Igen, a másik szereplőről van szó. Európa nem áll a dobogón, de elég sok projektet fejlesztünk itt, különösen az Európai Horizont programoknak köszönhetően. És nem csak a kvantumszámítógépek fejlesztéséről szól. Egyébként először szeretnék belemerülni abba, hogyan működnek ezek, mielőtt a geopolitikai kérdésre rátérnék.

Természetesen.

Egy klasszikus számítógép információbitekkel működik, amelyek az információ alapvető egységei: 1, ha áram folyik, 0, ha nem. És ebből fejlesztjük azokat az algoritmusokat, amelyekkel minden felhasználó folyamatosan dolgozik, még akkor is, ha nem vesszük észre. De a kvantum-számítástechnika nem biteken, hanem kvantumbiteken, vagyis qubiteken alapul – azaz nullákon és egyeseken egyszerre. Ezért a kvantummechanikából származó jelenségeket használunk, mint például a szuperpozíció, amely lehetővé teszi számunkra, hogy nullákat és egyeseket is használjunk, vagyis azt, ami Schrödinger macskájának felel meg, amely egyszerre él és halott.

Végre sikerült az atomokat egyedi szinten manipulálni, és többé-kevésbé kontrollált szuperpozíciós állapotokat reprodukálni laboratóriumokban – ez a kvantum-számítástechnika egyik nagy kihívása. Összefonódott rendszereket is tudunk reprodukálni a laboratóriumban – az összefonódott állapotok azok a furcsa jelenségek, amelyeket Albert Einstein írt le 1935-ben, amikor elmagyarázta, hogy ha két részecskepárt szétválasztunk, amelyek együtt születtek a világegyetem különböző pontjain, bármi is történik az egyikkel, az azonnal hatással lesz a másikra. És ez a képesség, hogy manipuláljuk ezeket a kvantumjelenségeket, lehetővé tette számunkra, hogy felhasználjuk őket kvantumszámítógépek létrehozására, amelyek a kvantummechanika ezen rendkívül egzotikus tulajdonságaival rendelkeznek.

És itt tisztáznom kell: néha azt gondoljuk, hogy egy kvantumszámítógép sokkal gyorsabb és erősebb lesz, mint egy klasszikus számítógép, de ez nem így van. Igaz, hogy exponenciálisan gyorsabb lehet, de nem ez a lényeg. Amit meg kell értenünk, az az, hogy a kvantum- és a klasszikus számítástechnika teljesen különböző technológiák, eltérő algoritmikus rendszerekkel és különböző típusú hardverekkel. Egyszerűen fogalmazva: ugyanez a helyzet a füstjeleken és a telefonon keresztüli kommunikációval; mindkettő a kommunikáció formája, de teljesen különbözőek.

Röviden, a kvantumszámítástechnika teljesen más, és ezért nagyon ígéretes, de nem hiszem, hogy felváltja a klasszikus számítástechnikát, mivel nem erősebb számítógépekről beszélünk, hanem másokról. A jövőre vonatkozó jóslatom ezzel kapcsolatban, bár ez egy kristálygömbbe való belenézést igényel, az, hogy valószínűleg a klasszikus és a kvantumszámítástechnika kombinációját fogjuk használni, és a felhőhöz csatlakozunk, amikor kvantumszámítástechnikai algoritmust kell futtatnunk. Ami pedig az alkalmazásokat illeti, nos, nyilvánvalóan sok közülük kiszámíthatatlan lesz, ahogyan az is, amikor egy ilyen technológia megjelenik. De az az egyszerű tény, hogy képesek leszünk anyagokat atomi szinten – azaz szubatomi részecskék szintjén – szimulálni –, ami eddig nem volt lehetséges, kulcsfontosságú lesz új anyagok vagy gyógyszerek létrehozásához, valamint például a repülésirányítás – ahol annyi változó van, hogy gyakorlatilag lehetetlen – vagy a jelenlegi titkosítási módszerek optimalizálásához. A kvantumszámítógépekkel ezek könnyen megoldható problémák lesznek, bár, mint láttuk, új kockázatok és veszélyek is felmerülnek. És itt elérkezünk a korábban említett geopolitikához, a két szembenálló blokkal: Kínával és az Egyesült Államokkal.

Mi fog történni, ha a kettő közül az egyiknek működő kvantumszámítógépe lesz?

Kétségtelenül rendkívüli geopolitikai előnyökkel fog rendelkezni; nemcsak az ellenfél információinak megfejtésére lesz képes, hanem exponenciális technológiai előnyre is, amelyet a korábban tárgyalt orvostudományi, anyagtudományi stb. fejlesztésekre is alkalmazhat.

És nem szabad elfelejtenünk, hogy emögött nemcsak kormányok vagy kutatóközpontok állnak, hanem olyan cégek is, mint a Google vagy az IBM. Röviden, ez egy új forgatókönyv, amely különbözik az eddig látottaktól, és amely másrészt nemcsak az űrversenyre emlékeztet, hanem egy katasztrofálisabbra is: a Manhattan Projekt és az Uránklub küzdelmére. Mert végső soron a tudomány nem egy bőségszaru, amelyből csak az emberiség számára előnyös dolgok származnak: ennek kebeléből születtek az atombombák is, amelyek sajnos beárnyékolják a világbéke horizontját. Nagyon is tudatában kell lennünk annak, hogy a tudomány kétélű fegyver, nagy hatalommal bír a jóra, de a rosszra is.

„Elsőként működő kvantumszámítógéppel rendelkezni rendkívüli geopolitikai előnyöket jelent”

Ezért fontos hatékonyan kommunikálni, hogy mik is ezek a tudományok és technológiák. Ahogy Carl Edward Sagan [amerikai csillagász, asztrofizikus és tudományos ismeretterjesztő] mondta a Cosmos című könyvében, társadalmainkat a magasan fejlett tudományra és technológiára alapoztuk, de úgy strukturáltuk őket, hogy senki sem tud róluk semmit. Arra figyelmeztetett, hogy végül a magasan fejlett tudomány és technológia, valamint a civilizáció széles körű tudatlansága a működésükkel kapcsolatban robbanásszerű változást fog okozni.

Tekintve, hogy ma minden ilyen hatékony technológiákon alapul, ki fog a jövőben döntéseket hozni a gyermekeinkkel kapcsolatban? Mert nagyon kevesen értik, hogyan működnek – még a politikusok sem. És az emberiség történelme során ez soha nem vezetett semmi jóhoz.

Mindezen okok miatt úgy vélem, hogy a kvantumtechnológiákról vagy kvantumszámítógépekről beszélni nem sci-fi, hanem állampolgári felelősség. És a 21. század politikája annak biztosítása, hogy mindannyian megértsük, hogyan működnek ezek a technológiák. És nem csak a kvantumtechnológiákra gondolok, hanem a mesterséges intelligenciára is. Emlékezzünk vissza a [Nobel-békedíjas Christian Lous Lange által az 1920-as években mondott] mondatra, miszerint „a technológia hasznos szolga, de veszélyes úr”.

És hogyan tekintesz a mesterséges intelligencia és a kvantum-számítástechnika kombinációjára? Robbanásveszélyes koktélként?

Amikor ez a két tudásterület ütközik, nos, ahogy korábban is mondtuk, az egy kétélű fegyver lesz, de kétségtelenül rendkívüli fejlemények lesznek. A gépi tanulási algoritmusok kvantum-számítástechnikában való alkalmazása nagyon vonzó lesz; sőt, az ilyen típusú algoritmusokon már dolgoznak, bár emlékszem, hogy még mindig hiányzik a hardver – a fizikai kvantumszámítógépek – a futtatásukhoz.

Ahogy korábban említettük, már folynak kísérletek, amelyekben a kvantum- és a klasszikus számítástechnika egyidejűleg működik. Merné megmondani, hogy mikor lesz egy tisztán kvantumszámítógép teljesen működőképes?

Elértük az úgynevezett „kvantumfölényt” – egy kifejezés, mellesleg kissé szokatlanul hangzik, és fokozatosan kivezetik a forgalomból –, de egyelőre ezek a számítógépek még nem működnek, és folyamatban van a munka különböző hardvermodelleken. Mikor lesznek kész? A legoptimistább becslések öt évet mondanak; a legpesszimistábbak tízet. Más szóval, hamarosan meglátjuk. Kezdünk egy meglehetősen előrehaladott utat látni; sok nagyon érdekes startupot is látunk , például a spanyol Qilimanjaro-t , amely egyébként az egyik kvantumszámítástechnikai chipjét adományozta nekünk a Telefónicán megrendezésre kerülő kiállításra.

Hogyan jellemezné az európai és spanyol kvantum-számítástechnika helyzetét?

Az Egyesült Államokban egyértelműen nagyobb az agilitás a technológiai startupok számára, mint Európában és különösen Spanyolországban. Ezt a mesterséges intelligencia területén is láthattuk.

Ami a kutatást illeti, Európában kiváló központokkal rendelkezünk, mint például a Fotonikus Tudományok Intézete, valamint a Barcelonai Szuperszámítógépes Központ, amelynek kvantumcsoportja szintén együttműködött a kiállításon. Spanyolországban tehát jól képviseltetjük magunkat a kvantum-ökoszisztémában a kutatási szinten; a probléma a beruházások hiánya, amelyek messze elmaradnak az Egyesült Államok és Kína szintjétől. De Európában el kell köteleznünk magunkat mindezen új technológiák hazai fejlesztése mellett; elég csak visszatekinteni, hogy lássuk, mi történt a chippiaccal. Leállítottuk a gyártásukat itthon, azt gondolva, hogy máshol gyorsabban és olcsóbban fogják gyártani őket, és végül rájöttünk, hogy ez stratégiai hiba volt. Az EU által később támogatott Quantum Flagship projekteket, amelyek célja a következő generációs kvantumchipek létrehozásának támogatása volt, azért indítottuk el, hogy ne maradjunk le ebben a versenyben. Mert ezt nem engedhetjük meg magunknak. Mert rájöttünk, hogy nem engedhetjük meg magunknak, hogy ugyanazt a hibát ismét elkövessük Európában.

A múltban a CERN-ben [az Európai Atomkutatási Szervezetben, amely a világ legnagyobb fizikai laboratóriumát üzemelteti] és az Egyesült Államokban található Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban dolgozott . Milyen tanulságokat hozna vissza Spanyolországba és Európába ezekből a jelentős központokból?

Nagyon fiatal voltam, amikor a CERN-ben, a modern tudás katedrálisában dolgoztam. Ott nem a kvantumfizika, hanem a részecskefizika területén dolgoztam. Kétségtelenül nagyon érdekes élmény volt a szoros együttműködés miatt, amely ott zajlik a minden országból, nemzetiségből és etnikumból érkező kutatók között… Egy olyan együttműködés, amely esettanulmányként szolgál a rangos üzleti iskolákban. És azt hiszem, azért működik, mert mindenki ott ugyanazon közös cél felé dolgozik: a világegyetem eredetének megfejtése, hogy megértsük, hogyan keletkezett. Ez egy olyan erőteljes küldetés, amely minden akadályt átlép. Néha megkérdezték tőlem, hogy éreztem-e magam bármilyen módon diszkriminálva azért, mert fiatal nő voltam akkoriban; az igazság az, hogy nem éreztem. Ott mindannyian lábon járó agyaknak látjuk magunkat.

Ez fantasztikus.

Igen. Néha jó emlékezni – különösen most, hogy egyre több konfliktust, megosztottságot és félelmet tapasztalunk az emberek között –, hogy amikor az emberiségnek közös célja van, minden akadály eltűnik.

Olvasóink közül sokan IT-szakemberek és különféle szervezetek vezetői. Milyen tanácsot adna nekik a közelgő kvantumforradalom fényében?

Jó ötlet, ha elkezdenek dolgozni – ahogy a bankok már teszik – a kvantumtitkosításon, de az ebből a technológiából adódó optimalizáláson, kockázatszimulációkon és így tovább is.

Azt is tanácsolnám nekik, hogy legyenek óvatosak, és ne hozzanak elhamarkodott döntéseket. Ugyanezt javaslom a mesterséges intelligenciával kapcsolatban is. Nem feltételezhetjük, hogy az összes elemzőnket lecseréli; ez a kérdés túlzott leegyszerűsítése, és úgy vélem, sok technológiai vállalatnak vissza kell majd vonnia néhány elhamarkodott döntését.

Világosan meg kell értenünk, hogy mit tud és mit nem tud a mesterséges intelligencia. Én egyfajta Vasember-ruhának tekintem, ami megsokszorozza az emberi képességeket, de nélkülük nem működik. Ugyanez vonatkozik a kvantumtechnológiákra is. De a technológiai fejlődéssel szemben a legfontosabb, ahogy mondtam, hogy először is jól tájékozottak legyünk, másodszor pedig ne essünk pánikba ezek miatt a változások miatt. Még nincs egyetlen működő kvantumszámítógép sem. Nem tudjuk pontosan, hol ütközünk a határokba, ezért óvatosnak kell lennünk.

„Még nincs működő kvantumszámítógép. Nem tudjuk pontosan, hol lesznek a határok, ezért óvatosnak kell lennünk.”

Aggódik a munkaerőpiacon bekövetkező változások miatt, amelyek az új típusú generatív és ágensív mesterséges intelligencia demokratizálódásával járhatnak – vagy már zajlanak is?

Nem vagyok szakértő a mesterséges intelligenciában, távolról sem, de a kép, amit elénk tárnak, valóban ijesztő, különösen a gyermekeink számára, mert… mely szakmák fognak még létezni, és melyek fognak megszűnni? Ennek ellenére az emberiség már átesett ilyen jellegű változáson – elég csak az iparosodásra gondolni. Amikor elkezdődött, teljesen forradalmasította a társadalmat, amelyben éltünk. Valószínűleg nekünk is át kell esnünk egy hasonló változáson.

Milyen munkaköri profilokra lesz szükségünk a kvantumkorszakban?

A fizikusok és a matematikusok azok a szakemberek, akik valószínűleg a legjobban felkészültek az előttünk álló változások kezelésére. Nem véletlen, hogy a mindkét tudományterületet felölelő egyetemi képzési program rendelkezik a legmagasabb felvételi pontszámmal Spanyolországban. Másrészt azt hiszem, hogy mostantól az egyetemek kvantummérnöki programokat is kínálnak majd.

Kutatóként mit mondana a politikai vezetőknek?

Hogy a kutatás nem egy olyan kapcsoló, amit ki lehet kapcsolni, majd vissza lehet kapcsolni, mintha mi sem történt volna. A kutatás csökkentései következményekkel járnak, és a beruházások szükségesek, és azokat hosszú távon fenn kell tartani. Ne feledjük, hogy a leggazdagabb országok nem azok, amelyek K+F-be fektetnek be; hanem a K+F-be való befektetés gazdagabbá teszi az országokat. Nagyon is tisztában kell lennünk ezzel és a technológiába való befektetés szükségességével. Különben a hátuljára szorulunk, minden – beleértve a geopolitikai – hátránnyal együtt. És ez egy olyan kérdés, amely mindannyiunkat, mint állampolgárokat, érint, nem csak a tudósok közösségét. Állampolgárokként nemcsak jogunk van tájékozódni a technológiák működéséről, hogy megalapozott döntéseket hozhassunk, hanem kötelességünk és felelősségünk is ezt tenni.

És ehhez a célhoz a ismeretterjesztő munkáddal is hozzájárulsz. Nem kérdeztelek a könyveidről, amelyek szélesebb és fiatalabb közönséget céloznak meg, mint amelyik általában követi a kiadványunkat, de ezek a regények sikeresek.

A célom velük az, hogy felkeltsem az érdeklődésüket a további tanulás iránt.

Tovább a cikkre: networkworld.com (Esther Macías)

Sonia Fernández-Vidal, tudós és tudományos ismeretterjesztő: „A kvantumfizika átalakította életmódunkat”

„A három zár ajtaja” című könyv szerzője ezen a héten Zaragozában tartott előadást „Egy kvantumkávé, mi a valóság?” címmel.
— A fizikától a művészetig: Van Gogh „Csillagos éjszaka” című festményén az égboltra emlékeztető kvantummintázatot ragadtak meg

Sonia Fernández-Vidal, fizika doktor, író és tudományos ismeretterjesztő, többek között a „Háromzáras ajtó” című könyv szerzője, amely a 2000-es évek elején bestsellerré vált, mivel egyszerűen magyarázta el a kvantumfizikával kapcsolatos összetett fogalmakat. Például elmagyarázza, hogyan tud egy részecske áthaladni a falakon, vagy hogyan tud egyszerre két különböző résen keresztül bejutni.

Ebben az interjúban a fizika ezen ágának fontosságáról, gyakorlati alkalmazásairól, valamint olyan kérdésekről beszél, mint a tudományos ismeretek bővítésének szükségessége a nyilvánosság körében. A beszédet a Zaragoza Történeti Központban tartott előadása előtt teszi, amely az Aragóniai Nanotudományi és Anyagtudományi Intézet (INMA) által szervezett „Kvantum Ősz” sorozat része, amelyben a Spanyol Nemzeti Kutatási Tanács (CSIC) és a Zaragozai Egyetem is részt vesz.

Sikerül-e választ adni arra a kérdésre, hogy mi a valóság?

Valószínű, hogy [az előadás alapján] több kérdéssel távozol, mint válasszal (nevet). Ez a szándék is, különösen a tudomány területén. Ahogy a mondás tartja, azt hiszed, hogy minden választ tudsz, aztán jön az univerzum, és megváltoztatja a kérdéseket: engem jobban érdekel ennek az érzésnek a közvetítése, mint az univerzális válaszok adása. Az egyik kérdés, amit felvetek, pontosan az, hogy hogyan változik a tudomány paradigmája a kvantumfizika megjelenésével. Ez arra késztetett minket, hogy feltegyük azt a filozófiai kérdést: mi a valóság? És hogy mi, emberek, elérhetjük-e ezt a valóságot. A klasszikus fizika a 19. század végéig azt hitte, hogy törvényei megmagyarázzák az univerzumot; ez egy mechanisztikus nézet volt: az univerzum egy tökéletes svájci óra, amelyben minden jelenség vagy folyamat ennek az óriási gépezetnek a működésének az eredménye. És ismerték azokat a törvényeket, amelyek ezt a hatalmas gépezetet irányították. A kvantumfizika születésével azonban mintha ez a gépezet felrobbant volna, és a rugók repültek volna a levegőben: hirtelen a tudósok elkezdték felfedezni, hogy a valóság attól függően változik, hogy elvégezték-e a kísérletet vagy sem, és a dolgok másképp alakultak. Hogyan működik az univerzum, amit megpróbálsz megmagyarázni, ha maga a kísérletezésed változtatja meg azt, amit tapasztalsz?

„A valóság megelőzi a megfigyelésünket, de megváltozik, amikor megfigyeljük” – jelentette ki.

Így van. És ez egyike volt azoknak a dolgoknak, amelyeket a kor tudósai nehezen tudtak elfogadni. Még mi is küzdünk ezzel, innen ered Einstein idézete: „Szeretem azt hinni, hogy a Hold ott van, amikor nem nézem.” A kvantumvilág arra késztet, hogy megkérdőjelezd magát a dolgok fogalmát. Hullám-részecske kettősség: a fény hullám vagy részecske? Az atomok, az alapvető építőelemek, amelyekből mindannyian felépülünk, olyanok, mint a golyók, amikor játszottunk, és hirtelen hullámként viselkednek?

Meg tudnád fogalmazni a kvantumfizika egy olyan definícióját, amelyet az átlagember is megért? A tér nem probléma.

A kvantumfizika a fizika azon ága, amely leírja, hogyan viselkednek a szubatomi részecskék – még az atomoknál is kisebbek. És amit ezek a tudósok a múlt század elején felfedeztek, az az, hogy ezek a részecskék… szokatlan módon viselkednek: át tudnak hatolni a falakon, egyszerre két helyen lehetnek, képesek teleportálni magukat, mintha sci-fi lenne… Megosztják azokat a kapcsolatokat, amelyeket maga Einstein „szellemszerűnek” nevezett: ez a macska egyszerre él és halott. Paradoxonok, amelyek ütköznek a mindennapi tapasztalatainkkal, de végső soron azok a részecskék, amelyek azzá tesznek minket, akik vagyunk.

De a falakon nem mehetünk át.

Most már itt sem lehetek, már Hawaiin vagyok (nevet).

Azt olvastam azonban, hogy ez valószínűség kérdése.

Így van: van egy kis esély rá, hogy kijuthatnánk ebből a szobából a falon keresztül. Azt is meg kell említenem, hogy ez addig tartana, amíg az univerzum létezik. Azt mondanám, hogy erre valók az ajtók.

Nagy sikerrel választottad a gyermekeknek szóló tudományos könyvek írását. Könnyebb egy gyereknek megérteni az ilyen jellegű kérdéseket, például azt, hogy egyszerre két helyen lehet-e, vagy hogy egyszerre él és halott?

Tapasztalataim szerint – és sok iskolában jártam már –, ahogy a diákok fiatalabbak lesznek, kérdések merülnek fel, amelyeket nemcsak jobban megértenek, hanem jobban is elfogadnak. Amikor azt mondod egy felnőttnek, hogy két résed van, és hirtelen egy részecske szuperpozícióba kerül, és egyszerre halad át mindkettőn, vagy hogy a macska egyszerre él és halott, akkor elakad, és a racionális elméje azt mondja neki, hogy ez lehetetlen; megpróbál párhuzamot találni a mindennapi életével. Egy gyerek azonban, aki még mindig elmerül a fantázia és a képzelet világában, és aki rugalmasabb, egy lépéssel tovább megy. Elmagyarázom nekik a kétréses kísérletet, a kvantumjelenségek egyik legszemléletesebb példáját, és nem csak elakadnak, hanem kialakítják a saját elméleteiket.

A kvantummechanika egy évszázaddal ezelőtt kezdett kialakulni. Tudnál mondani két gyakorlati alkalmazást a mindennapi életünkben?

Amikor kvantumfizikáról beszélünk és ezeket a jelenségeket magyarázzuk, a legtöbb ember azt hiszi, hogy ez valami olyasmi, amit a tudósok a laboratóriumaikban, az elefántcsonttornyaikban csinálnak. Semmi sem állhatna távolabb az igazságtól. Ha belegondolunk, a gazdaság több mint egyharmada a kvantumfizikától függ. A múlt század elején történt első forradalomtól kezdve az első tranzisztorok a kvantumfizikára támaszkodtak. A LED-ek, a mobiltelefonok, az iPad-ek, a mikrohullámú sütők és az automata ajtók – mindezek ennek köszönhetők. Más szóval, bár a tudomány nagyrészt ismeretlen ága, folyamatosan használjuk. A telekommunikáció nem működne kvantumfizika, optikai szálak nélkül. Átalakította az életmódunkat.

Hogyan kapcsolódik például a kvantumfizika az ajtók automatikus nyitásához?

A fotoelektromos hatás, amelyért Einstein 1905-ben Nobel-díjat kapott, egyik híres cikkében jelenik meg, amikor elfogadta, hogy a fény apró részecskeként viselkedhet, és fényt világított egy fémlapra. Képzeljük el a fényt üveggolyókként; dobjuk őket a fémlapra – elektronok a legfelsőn; képzeljünk el egy másik üveggolyót – mint amikor az iskolában ütköztettük őket. Egy foton – egy fényrészecske – eltalál egy elektront, kiugrik, elektromos áram keletkezik, és a szupermarket ajtaja kinyílik. Íme a kvantumfizika a mindennapi technológiában.

Most a második kvantumforradalom kellős közepén vagyunk. Miből áll?

Elértünk egy olyan pontot, ahol olyan mértékben fejlesztettük a technológiákat, hogy képesek vagyunk manipulálni az egyes atomokat, többé-kevésbé tetszés szerint olyan jelenségeket manipulálni, amelyeket eddig nagyon nehéz volt manipulálni, mint például a szuperpozíció vagy az összefonódás. Mit találunk az új technológiák ezen az útján? Először is, a kvantumérzékelőket és a metrológiát, amelyeknek már most is vannak alkalmazásai. Például, bár még a kutatási fázisban vannak, felhasználhatók betegségek vagy rákos sejtek detektorainak létrehozására. Vagy geológiai felméréseket végezhetünk lelőhelyek felkutatására, amelyek sokkal pontosabbak lesznek. Ezek olyan technológiák, amelyeket már kezdünk látni ipari szinten. Ezen túl lesz a kvantuminternet, amely kvantumtitkosítás elvégzésére is képes lesz. Végül pedig kvantumszimulátorokat és számítógépeket találunk. Ennek a folyamatnak a végső szakaszában vagyunk: a legoptimistább előrejelzések hét-tizennégy év. Igaz, hogy már vannak olyan vállalatok és kutatóközpontok, amelyek azt állítják, hogy elérték a kvantumfölényt: azt a képességet, hogy olyan algoritmusokat hozzanak létre, amelyek egy klasszikus számítógépnek hatalmas időt vennének igénybe. De ezek még mindig nem funkcionális algoritmusok, általános alkalmazás nélkül.

Nyolc év telt el azóta, hogy a Forbes a világ 100 legkreatívabb embere közé választotta. Megvan még ez a kreativitás? Kialakul vagy elhalványul az idő múlásával?

Fontos fenntartani. Mindig azt mondom, hogy felfedezőknek születünk, és bárki, akinek kisgyermeke van a közelben, ezt állandóan látja. Nem tudom, hogy a Milánói Neurológiai Intézet igazgatója mondta-e azt, hogy „Zseninek születünk, idiótákká válunk, és az oktatási rendszer a kettő között van” (nevet). Gyakran elveszítjük ezt az ártatlanságot, a kérdezés képességét: elveszítjük bennünk a kutatót. Lényeges, hogy tápláljuk ezt a kíváncsiságot: amikor megkérdezik tőlünk, hogy miért gömbölyű a Föld. Bár azt hiszem, a díj inkább azért járt, mert a kvantumfizika egy rendkívüli, lenyűgöző és inspiráló terület; ez a tudásterület valószínűleg jobban megérdemli a díjat, mint én.

Amikor a problémák elárasztják – ha egyáltalán elárasztják –, vajon felnéz a csillagokra, hogy elfogadja, milyen jelentéktelenek vagyunk?

Különös kapcsolat ez az univerzum. Amikor az éjszakai égboltot figyeljük, vagy akár tanulmányozzuk, az az érzésünk támad, hogy kicsik vagyunk, mégis egy egésszel összekapcsolódunk. Gyönyörű érzés, hogy részesei vagyunk ennek a csodának, ami ez az univerzum. Talán egy ősi kapcsolatról van szó: amikor őseink a csillagokra és a csillagképekre néztek, azok jelentették a biztonságuk forrását; ők mondták meg nekik például, hogy mikor kell aratni vagy gyűjteni. A túlélésünket is nekik köszönhetjük.

Mesterséges intelligencia, genetika… Jogos-e a félelem a technológiai és tudományos fejlődés sebességétől, attól a kockázattól, hogy olyan helyekre vezetnek minket, ahová nem szeretnénk?

Ez persze normális. Értem az aggodalmat. Végül is a tudomány nem bőségszaru, ami csak jó dolgokat hoz létre. Ezt a második világháború alatt is tisztában voltuk, amikor a Manhattan Projekt az atommag titkainak feltárásával atombombák kifejlesztéséhez vezetett. Létfontosságú, hogy biztosítsuk számunkra azokat az eszközöket, amelyekkel tájékozott polgárok lehetünk. Ahhoz, hogy megakadályozzuk, hogy a technológia felhasználjon minket, és ehelyett mi használjunk fel minket, tudásra van szükségünk. Végső soron a jövőben nekünk kell majd döntéseket hoznunk ezekkel a technológiákkal kapcsolatban; ha csak három vagy négy ember tudja, hogyan működnek, ki fogja meghozni a döntéseket a gyermekeink helyett?

Mit eredményezne a tudományos kultúra társadalmi bázisának javítása?

Rossz úton haladunk. Ezért olyan fontosak az olyan kezdeményezések, mint az Egyesült Nemzetek Szervezetének 2025-ös Kvantumtudomány és -technológia Évének nyilvánítása – hogy összehozzák az összes kulturális terjesztést végző szervezetet, pontosan azért, hogy nyilvánosságra hozzák, mi fog történni, hogyan működik és milyen következményekkel jár. Mesterséges intelligencia: amikor megérted, hogyan működnek az algoritmusok, amelyek egyik videót a másik után javasolják, akkor ez a tudatossági szint lehetővé teszi, hogy átvedd az irányítást.

Volt némi vita a TVE tudományos műsorai körül. Mennyire fontosak ezek a műsorok a televízióban?

Lényegesek. Először is, mert látjuk – ahogy mondtuk –, hogy olyan társadalmakban élünk, amelyek egyre inkább függnek a technológiától, és hogy a technológia nagyon gyorsan fejlődik. Állampolgárként vagy elkezdünk érdeklődni a kritikai gondolkodás és a tudományos módszertan fejlesztése iránt, vagy ki vagyunk szolgáltatva annak, ami az utunkba kerül. Néha annyi információ érkezik, hogy az egyszerű döntéshozatalhoz, hogy miben hiszünk és miben nem, a legjobb megközelítés a tudományos módszer, a leghatékonyabb módja annak, hogy közelebb kerüljünk az igazsághoz.

A középkorban a papok magyarázták a valóságot, majd később a tudósok vették át a szót. Ki magyarázza ma?

Most minden eddiginél jobban fel kell készülnünk. Elveszítjük azt a szokást, hogy megállunk egy pillanatra, mélyebbre ásunk, figyelmesen olvasunk és forrásokat keresünk. Végső soron mindezek a pontok, amiket említek, és amelyekről tudjuk, hogy sokkal holisztikusabb képet adnak nekünk, a tudományos módszer részét képezik. Ez az ellenszere ennek a járványnak.

És aggódsz amiatt a jelenség miatt, hogy akik ezt magyarázzák, nem a legmegfelelőbb emberek?

Igen, de én inkább a megoldásra koncentrálok. Ez történik, és egyre többször fog megtörténni.

Tovább a cikkre: eldiario.es