Um quantenmechanische Phänomene zu erforschen, muss man in das abstrakte Reich des Hilbert-Raums eintreten. Im Herzen der Quantenmechanik liegen Regeln zur Vorhersage möglicher Zukünfte anstelle der Verfolgung gegenwärtiger Objekte. Die Theorie verwendet Vektoren in einem fremden Domäne, um Quantenzustände darzustellen.
Diese Vektoren zeigen nicht auf Orte, sondern auf Richtungen in einem Möglichkeitsraum. John von Neumann erkannte, dass die Mathematik, die das atomare Verhalten erfasst, die reale Welt hinter sich gelassen hatte und definierte die Quantenwelt als Hilbert-Raum. Diese Erkenntnis vereinigte die Matrixmechanik von Werner Heisenberg und die Wellenmechanik von Erwin Schrödinger und zeigte, dass sie Reflexionen derselben Entität sind.
Bevor ein Objekt beobachtet wird, hat es keine festen Eigenschaften wie die Position. Stattdessen existiert es in quantenmechanischer Überlagerung, einer Kombination aller möglichen Ergebnisse. Der zentrale Gegenstand der Theorie, der Quantenzustand, sagt voraus, wie sich Eigenschaften ändern.
Von Neumanns Gebote entstanden aus der Vereinigung von zwei Formen der Quantenmechanik der 1920er Jahre. David Hilbert suchte eine mathematische Struktur, um diese Formen zu vereinigen. Die frühen Quantenpioniere erkannten nicht zunächst, dass die rätselhafte Mathematik, die das atomare Verhalten erfasst, die reale Welt hinter sich gelassen hatte.
Von Neumann zeigte, dass Heisenbergs Türme und Schrödngers Wellen den Quantenzustand darstellten. Eine Überlagerung kombiniert alle möglichen Orte, an denen ein Teilchen enden könnte.
Quelle: Hacker News · Zusammengefasst von HeadlinesBriefing