Professor får millioner til at forstå mystisk kvantefænomen

Professor Søren Fournais fra Københavns Universitet har fået bevilget 15 millioner kroner af Det Europæiske Forskningsråd.

Pengene skal bruges til at få en bedre forståelse af kvantefænomenet Bose-Einstein-kondensater, hvor millioner af atomer kommer i den samme kvantetilstand og opfører sig synkront.

- Man kan forestille sig et kæmpe show, hvor en kæmpe menneskemængde samler sig som en enhed og laver de samme bevægelser. Det sker også i atomernes verden i særlige tilfælde, siger han.

Den såkaldte ERC Advanced-bevilling gives af Det Europæiske Forskningsråd til forskning i "absolut verdensklasse" og skal bruges til "at opbygge et team omkring en original og banebrydende forskningsidé".

Nu vil professoren i løbet af de næste fem år forsøge at trække informationer ud af ligninger, som man ikke bare kan løse.

Samtidig ønsker han at opnå en større forståelse af kvantemekanik, der handler om stoffers egenskaber på atomart niveau.

- Bose-Einstein-kondensater kan opstå, hvis man lykkes med at køle bestemte slags atomer ned til temperaturer nær det absolutte nulpunkt, siger han.

- Her filtrer atomer sig sammen, og alle atomer overgår til samme kvantetilstand på samme tid. Stoffet er på dette tidspunkt hverken fast, flydende, gas eller plasma, men bliver ofte beskrevet som sin egen femte tilstandsform.

- Det er en faseovergang til noget, der er anderledes og har andre egenskaber, fordi atomerne ikke længere bevæger sig i forskellige retninger.

Professoren fastslår, at arbejdet ikke vil foregå på en computer.

- Det er et spørgsmål om meget kaffe, gode idéer og hårdt arbejde med tavle og kridt, siger han.

- Det handler ikke om at trykke på en knap på en computer og få et svar. Hvis man har mange partikler, har man i princippet en funktion, der afhænger af hundredtusindvis af variabler. Det er umuligt at tegne en graf.

Trods bevillingen og arbejdsindsatsen forventer Søren Fournais ikke, at man opnår den fulde forståelse af fænomenet.

- Vi har nogle af verdens bedste resultater på området allerede. Det betyder, at vi er i stand til at etablere kondensater på større skalaer, mener han.

- Men lige så snart man har svaret på et spørgsmål, viser der sig ti nye. Det er klart, at bevillingen giver os et skub i den rigtige retning.

Ifølge professoren er det umuligt at sige, hvad man kan bruge eventuelle svar til.

- Når man begynder at forstå, hvilke egenskaber det har, vil man kunne bruge det til en masse ting. Men man ved det ikke på forhånd, fastslår han.

- Det er ikke mig, der udvikler anvendelsen. Jeg forsøger at komme med viden, så andre senere hen kan anvende det til noget.

Han håber, at der "sker store ting" i løbet af de næste fem år.

- Det vil vise sig, hvor langt vi når i samarbejde med talentfulde unge matematikere. Grundforskning er uforudsigeligt og kræver kreativitet, siger Søren Fournais.

I 1995 fremstillede de tre fysikere Wolfgang Ketterle, Eric A. Cornell og Carl E. Wieman som de første et Bose-Einstein-kondensat i et laboratorie. Det vandt de Nobelprisen i fysik for i 2001.

/ritzau/