Man kan si at motivasjonen hans var å drepe faren. Serge Haroche (Casablanca, 1944) var en av vinnerne av 2012 Nobelprisen i fysikk fordi han klarte å fange og manipulere individuelle partikler samtidig som han bevarte deres kvantenatur. Prestasjonen hans var utenkelig. Erwin Schrödinger selv, en av kvantefysikkens fedre, hadde uttalt nesten et århundre før at det var umulig å jobbe med en enkelt partikkel. Schrödingers løsning var prinsippet om kvantesuperposisjon: ettersom han ikke kunne isolere og observere et fysisk system som elektronet, ville han anta at det eksisterte i alle dets teoretisk mulige tilstander. Dermed ble den berømte katten hans til: innelåst i en boks var den levende og død til den kunne observeres. Så kom Haroche og endret Schrödingers “og” til et “eller.”
Fra den første datamaskinen til den fiberoptiske forbindelsen har vår tids store teknologiske fremskritt blitt en realitet takket være kvantemekanikk, og den siste prisen fra Svenska Akademien, delt ut 6. oktober, belønnet nok en gang et fremskritt på dette feltet. Tre fysikere klarte å kontrollere kommunikasjonen mellom partikler som var hundrevis av kilometer unna. Inntil det øyeblikket var det som ble kjent som kvanteforviklinger (kommunikasjon mellom partikler på avstand uten noen fysisk kobling) et mysterium for vitenskapen.
“Fremgangen har vært fantastisk,” sier Haroche, som nylig besøkte Buenos Aires, invitert av Organisasjonen av Ibero-Amerikanske stater for feiringen av den internasjonale vitenskapsuken. Pensjonert fra forskning var den franske fysikeren og professoren, tidligere direktør for fysikkavdelingen ved École Normale Supérieure i Paris og tidligere direktør for College de France i byen for et helt spesifikt formål: å forsvare forskning som et mål i seg selv i ansiktet av det haster med markedet og den konstante etterspørselen etter resultater.
Spørsmål. Å måle individuelle kvantesystemer var et gjennombrudd, noe utenkelig for pionerene innen kvantemekanikk. Hva lærer det oss?
Svar. Det lærer oss at måten vi ser på vitenskap på avhenger av teknologien du har tilgang til. Grunnen til at Schrodinger eller Einstein sa at dette var umulig å se, var fordi de ikke kunne tenke ut teknologien vi har tilgjengelig nå.
Q. Hvilke dører ble åpnet av disse undersøkelsene?
EN. Vårt arbeid med kvanteteknologi var basert på ideen om at vi kunne bruke kvanteteknologi for å oppnå oppgaver som ikke er mulig i henhold til klassisk fysikk. Et eksempel er atomklokker, mer presise enn de som i dag brukes på GPS-systemer. Et annet felt er kvantekommunikasjon som bruker entanglement for å dele kryptografiske nøkler som ikke kunne spioneres på for hemmelig kommunikasjon. Disse feltene er veldig aktive. Og selvfølgelig er det feltet til kvantedatamaskinen, som er det vanskeligste å oppnå fordi det er mange utfordringer å møte før det kan være mulig.
Q. De Nobel pris ble tildelt nyere utviklinger innen kvantekommunikasjon. Hva betyr disse prestasjonene?
EN. Det er jeg veldig glad for fordi etterforskerne har vært venner av meg i mange år. Grunnleggende trekk ved sammenfiltring har blitt utforsket i 40 år, i forsøk på å demonstrere hva som skjer når fotoner forblir forbundet med den umaterielle koblingen som kalles sammenfiltring selv når de er kilometer unna. På det tidspunktet var det ingen søknad om det eksperimentet. Det tok 20 år før eksperimenter som vårt viste at det er mulig å manipulere isolerte kvantesystemer. Nå har kvantekommunikasjon blitt veldig moderne og har blitt forbedret. Nå vil folk tro at det kan være nyttig for noe.
Q. Du har veldig sterke synspunkter om hva vi anser som “nyttig” vitenskap.
EN. Jeg tror det er viktig å innse at ting som vi tror er gjort kun for nysgjerrighet, ender med å være nyttige på uventede måter. Tenk på et av de store gjennombruddene i dette området: laseren. Den banebrytende ideen ble gitt av Einstein 40 år før den første ble bygget. Og før den første laseren dukket opp, var det ingen som trodde at vi ville være i stand til å koble verden ved hjelp av optisk fiber, over havet med laserstråler. Ti år etter at den første laseren ble oppfunnet, var vi i stand til å kommunisere over tusenvis av kilometer ved hjelp av kvanterepeatere. Men oppfinneren av laseren hadde ingen anelse om at dette ville skje. Laseren er et resultat fra grunnleggende vitenskap, noe som er muliggjort av den og deretter brukt på spesifikk forskning senere.
Q. Vi har hørt om store skritt på området kvanteberegning de siste par årene. Hva synes du om selskaper som Google eller IBM som sier at vi har nådd det som kalles kvanteoverlegenhet?
EN. Det er mange vanskeligheter å overvinne. Den første er kvantesuperposisjon, den er veldig skjør. Foreløpig har vi vært i stand til å kontrollere få partikler om gangen og det er millioner av partikler som må kontrolleres for at dette skal oppnås. Etter min mening er det mye hype, mye oversalg på grunn av denne konkurransen mellom selskaper. Arbeidet de gjør er veldig interessant, men i mellomtiden er det mye som skal gjøres. Det er en veldig interessant forskning, men den bør ikke bli oversolgt. Vitenskapshistorien forteller oss at det som skjer i
utvikling av ny teknologi og nye enheter er ofte overraskende og ikke det folk opprinnelig prøvde å få. Tidsforsinkelsen mellom grunnleggende vitenskap og anvendelse er ofte lang og kommer med mange uventede vendinger. Vi bør være forsiktige.
Q. Er ikke selskaper forsiktige?
EN. Nei. Jeg tror ikke det. Jeg føler de satser på å kunne vise frem et salgbart produkt. Jeg ser på dette ikke fra synspunktet til noen som trenger å tjene penger, jeg ser det fra et rent vitenskapelig perspektiv. Vi må være forsiktige fordi det kan slå tilbake; du kan ikke snakke om noe som vil skje om to eller tre år fordi denne utviklingen tar mye lengre tid og mange ting kan skje underveis.
Q. Det er ikke noe vi vil ha i telefonene våre med det første…
EN. Nei. Men dette forklarer også de store utfordringene en kvantedatamaskin bør kunne klare. Telefonen du har i hendene akkurat nå er kraftigere enn datamaskinene som overvåket den første mannen som gikk på månen. Fremgangen har vært fantastisk. Det neste trinnet, å ta det til store tall, er alltid mye vanskeligere.
Q. Hva har endret seg i måten vitenskap gjøres på i vårt århundre?
EN. Forskere som Einstein eller Schrödinger ble støttet, de hadde en god lønn. Det er riktig at etterforskning kostet mindre den gang, men ting har blitt vanskeligere, dyrere. Og konkurransen mellom forskerne har også blitt sterkere; nå har vi titusenvis av mennesker som konkurrerer om svært begrenset finansiering. Hele systemet har blitt vanskeligere å jobbe i. Det er et problem: Vi trenger unge mennesker til å investere sin kreativitet i vitenskap, men mulighetene for dem er svært begrensede.
Q. Hva er politikkens rolle i etterforskningen?
EN. Regjeringer bør forstå at vitenskap er et langsiktig eventyr. Det som mangler er en langsiktig forpliktelse til vitenskap som ikke bør være avhengig av politiske endringer. Vi har en tendens til å tro at dette skjer i land med ustabile politiske systemer, men vi ser det andre steder, som USA. Vitenskapen var i en veldig dårlig form under Trump-administrasjonen, og dette er veldig bekymringsfullt, fordi vi trenger vitenskap for å møte utfordringene vi står overfor i dag, som klimaendringer. Vi trenger en konstant politikk for å være sterke i flere tiår, og det kan ikke skje uten et politisk engasjement.
Q. Mener du at vitenskapen har mistet sin autoritet på dagens verden?
EN. Ja. Vitenskapen er truet. Forskere stiller spørsmål ved sannhetene som styrer vår tid. Men det er en rasjonell tvil, det er tvil basert på å trosse teori når den ikke forklarer et faktum. Det er derfor konspirasjonsteorier er perverse: de er tvil basert på ideen om at vi kan trosse alt med meninger, og at meninger er like gyldige som teorier.
Q. Hvorfor det?
EN. Jeg tror forklaringen bør gis av antropologi eller sosiologi, men en forklaring kan være at vi går inn i en farlig fase av globalisering, som har forlatt folk til side, føler seg hjelpeløse og isolert fra utviklingen lovet til vår verden. Så de begynte å kritisere alt. Da kan du lage små fellesskap, bobler som deler tro. Vitenskapelige verktøy er svært vanskelig å inkludere i dette fordi vitenskap er universell, det er for alle fordi det er objektivt og rasjonelt.