Quantenmechanik, Quantenphysik, Quantenchemie – alles dies ist bekannt seit rund 100 Jahren; die Grundlagen gehen noch weiter zurück.

Abgesehen von dem aktuellen Problem, gut nutzbare Computer auf Basis dieser Technologie herstellen zu können, gibt es ein bedeutendes anderes: Sobald das Wort „Quanten“ in alltäglicher Kommunikation auftaucht, schalten die meisten Zeitgenossen mit dem Hinweis ab: Viel zu kompliziert, versteht man sowieso nicht. Nun: Man kann wichtige Teile der Quantenmechanik auch nicht intuitiv verstehen – genausowenig, wie man sich Räume mit mehr als drei Raumdimensionen vorstellen kann; man muss nur damit umgehen können. Dieses „Umgehen“ bedeutet für den Forscher, schwierige Mathematik zu betreiben. Für den interessierten Laien hingegen geht es darum, die Möglichkeiten der Quantenmechanik in der Anwendung zu erkennen.

Es ist wie mit Leuchtmitteln: Die Funktion von Glühlampen versteht man intuitiv; Wärme verbindet man mit Licht (auch wenn die Theorie hier durchaus Bezug zur Quantenwelt hat, das Wissen darum sogar angestoßen hat, wie später beschrieben). Bei kalten Licht wird es schon schwieriger; weder chemisch erzeugtes kaltes Licht noch die Funktion von Leuchtdioden kann der Laie erklären. Dennoch wendet man LEDs millionenfach an.

Dieser erste (von zwei) Artikeln des Schwerpunkts „Quantentechnologie“ geht daher auf die Geschichte der Quantenmechanik ein und beleuchtet Grundlagen; aktuelle Entwicklungen über Quantencomputer finden sich im zweiten Artikel ab Seite 40. Nicht eingegangen wird auf die Quantenkommunikation, da sie nicht so eng mit Anwendungen der Chemie und Materialwissenschaften verknüpft ist.