Kvanttifyysikot ratkovat maailmankaikkeuden ongelmia kävelyretkillä Jyväsjärven maisemissa
Jyväskylässä järjestettävään Lakeside Quantum Dialogue -tapahtumaan kerääntyy vuosittain joukko kvanttilaskentaan ja kvanttitietokoneisiin liittyviä tutkijoita paitsi Suomesta myös ympäri maailmaa.
Tapahtuman taustalla vaikuttaa Jyväskylän yliopistossa kvanttilaskennan professorina toimiva Teiko Heinosaari, jonka mukaan tarkoituksena on löytää uusia yhteistyömahdollisuuksia ja vaihtaa ajatuksia kvanttilaskennan tutkimukseen liittyen normaalia konferenssia rennommissa merkeissä.
Keskusteluja käydäänkin paitsi yliopiston tiloissa, myös kävelyretkillä kauniin Jyväsjärven rantamaisemissa.
Tänä vuonna eräs tapahtuman puhujista oli Glasgow’n yliopistossa kvanttifysiikan parissa työskentelevä alallaan maineikas professori Sarah Croke, joka vierailee tapahtumassa nyt jo toista kertaa.
Normaalisti konferenssit ovat todella intensiivisiä. Täällä esityksille ja niiden jälkeiselle keskustelulle on varattu paljon enemmän aikaa.
”Vierailin täällä viime vuonna ja pidin konseptista todella paljon. Normaalisti konferenssit ovat todella intensiivisiä. Niissä esitetään lyhyitä, usein teknisiä puheenvuoroja ja välillä puheenvuorojen sisällöissä on vaikea pysyä mukana. Täällä esityksille ja niiden jälkeiselle keskustelulle on varattu paljon enemmän aikaa,” Croke kertoo.
Jyväskylän yliopisto sijaitsee Jyväsjärven rannalla, jonka ympärillä kulkevat kävelyreitit tarjoavat ainutlaatuiset puitteet kvanttilaskentaa koskeville keskusteluille. Kuva: Jyväskylän yliopisto.
Itse asiassa Croke ihastui tapahtumaan ja miljööseen niin, että tarkoituksena oli ollut ottaa mukaan myös kaksi kollegaa Glasgowsta. Heidän matkansa tyrehtyivät kuitenkin lentolakkoon.
”Ensi vuonna aiomme kuitenkin osallistua isommalla porukalla,” Croke naurahtaa.
“Aina kun olemme löytäneet uuden tavan katsella taivasta, on kuin ihmiskunnalle olisi avautunut kokonaan uusi aisti”
Tieteenalana kvanttilaskenta vielä alkutaipaleella, mutta Heinosaari ja Croke ovat sitä mieltä, että se tulee isosti mullistamaan tiedettä ja ehkä jopa ihmiskunnan ymmärrystä koko ympäröivästä maailmankaikkeudesta.
Croke nostaa esimerkiksi gravitaatiosäteilyn tutkimuksen, jonka kimpussa hänen tutkimusryhmänsä Glasgowssa työskentelee. Tarkoituksena on selvittää, olisiko kvanttitietokoneista apua tutkimuksessa, johon liittyy isoja isoja laskennallisia ongelmia ja joiden ratkaisemiseen perinteisen tietokoneet eivät enää pysty.
Gravitaatiosäteily on alun perin Albert Einsteinin suhteellisuusteorian ennustama ilmiö, jota tutkijat ovat yrittäneet mitata aina 1950–1960-luvuilta saakka. Ensimmäisen kerran gravitaatioaallot onnistuttiin havaitsemaan vasta vuonna 2015.
Sarah Croken mielestä Ylistön sillalta löytyvät graffitit antavat luonnonkauniille ympäristölle oman mielenkiintoisen leimansa. Heinosaari ei ole Croken kanssa kuitenkaan täysin samaa mieltä. Kuva: Jyväskylän yliopisto.
Entä mitä hyötyä tästä kaikesta sitten todellisuudessa on?
Heinosaari ja Croke naureskelevat ajatukselle, että kaikkien hyötyjen pitäisi olla etukäteen tiedossa.
”Aina kun olemme löytäneet uuden tavan katsella taivasta, on kuin ihmiskunnalle olisi avautunut kokonaan uusi aisti”, Heinosaari intoilee.
Ensin pystyimme tarkastelemaan maailmaa vain näkyvän valon taajuuksilla. Sen jälkeen kuvaan tulivat ensin radioaallot ja sitten elektromagneettinen säteily.
Gravitaatioaaltojen tutkimus antaa meille täysin uuden tavan katsoa ja tutkia maailmankaikkeutta ja astrofysikaalisia kohteita.
”Gravitaatioaaltojen tutkimus antaa meille täysin uuden tavan katsoa ja tutkia maailmankaikkeutta ja astrofysikaalisia kohteita. Kun elektromagneettista säteilyä alettiin tutkia, kukaan ei ajatellut miten paljon sitä tultaisiin hyödyntämään esimerkiksi matkapuhelinverkkojen liikenteessä. Kuka tietää, mitä kaikkea tämä tutkimus tuo tullessaan”, Croke täydentää.
Varmaa kuitenkin on, että kvanttilaskenta ja -kvanttitietokoneet auttavat meitä ymmärtämään paremmin meitä ympäröivää maailmankaikkeutta. Esimerkiksi juuri gravitaatiosäteilyn tutkimuksen kautta.
