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Ich habe Quantenzufälligkeit studiert und es ist schön zu sehen, wie Wissenschaftler/Mathematiker schon seit Jahren daran arbeiten. Beide können geweckt werden, aber um etwas über Quantenzufälligkeit zu lernen, benötigen Sie zunächst mindestens ein grundlegendes Verständnis von etwas, das Quantenmechanik genannt wird. Wissenschaft – ein Zweig davon – der versucht, das Verhalten winziger Teilchen (Atome und Elektronen usw.) zu erklären. Diese sind Stoffe, die sehr klein und unsichtbar für das bloße Auge sind, aber große Auswirkungen auf Vorgänge in unserer Umgebung haben.

In der kleinsten Größenordnung können Teilchen Dinge tun, die völlig zufällig und sehr schwer vorherzusagen scheinen. Wir nennen diese Unvorhersehbarkeit Quantenzufall. In einfachen Worten ist Quantenzufall dann, wenn Teilchen manchmal auf eine völlig zufällige Weise bewegen und wir nicht vorhersagen können, was sie als Nächstes tun. Dies steht im starken Gegensatz zu größeren Prozessen – wie bei Bällen oder Autos – wo es normalerweise möglich ist, sinnvolle Vorhersagen zu machen.

Ein genauerer Blick auf Quantenschwankungen und Zufälligkeit

Nun, das bringt uns zu diesem Phänomen namens Quantenschwankungen. Diese Zufälligkeit ist entscheidend für das Verständnis quantitativer Variabilität. Quantenschwankungen – die Fähigkeit eines Quantensystems, seine Energie zu verändern. Anders ausgedrückt: Kleine Teilchen können von einer Energieebene zur nächsten wechseln, ohne einen bestimmten Grund. Es ist so, als ob sie einfach einen Schalter in ihrem Kopf umlegen und sofort die Energieebene ändern, aber nicht immer sind wir in der Lage zu verstehen [...]

Manchmal durchqueren diese Schwankungen über Quantenschranken durch einen Vorgang, den wir Tunneln nennen. Quantentunneln ist ein wirklich cooles Konzept, bei dem Dinge durch Wände gehen, die wir für unüberwindbar halten. Um ein Beispiel zu geben: Stell dir vor, eine Kugel rollt einen Hügel hinauf – sie kann den Gipfel nie erreichen, es sei denn, es gibt genügend Energie. Außer in der Quantenwelt kann eine Teilchen manchmal gleichzeitig durch tunneln und einfach auf K2 auftauchen, selbst wenn es nicht genug Energie hat, um über K1 zu klettern. Dies zeigt, dass Teilchen im Quantenskalare sich ziemlich unvorhersehbar und seltsam verhalten können.

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