ONSAGERPRISEN 2006:
Nestor innen kvanteoptikk gjester NTNU (6.9.06, 06:44)

Vinneren av Onsagerprisen 2006, professor John R. Klauder, ønsker seg mange studenter på forelesningene han skal holde ved Institutt for fysikk i høst.

John R. Klauder er tildelt Onsagerprisen for 2006 for sitt vitenskapelige arbeid innen kvantefeltteori og kvanteoptikk. Kvanteoptikk er et område som utvider den klassiske optikken til også å innbefatte optiske prosesser og fenomener der kvantemekanikk er en nødvendig ingrediens for å forstå det som foregår.

HAR SATT VITENSKAPELIGE SPOR: John R. Klauder med en del av sitt vitenskapelige forfatterskap. Til sin 60 års dag ble Klauder beæret med en egen bok om sitt virke og betydning for moderne fysikk, On Klauder's path - a field trip.

Fagfelt i nobelt selskap
- Prisen har fått til dels stor oppmerksomhet i fagmiljøet i Florida, men de som skulle omtale prisen måtte arbeide ganske mye for å finne ut hva det var, for Norge og NTNU er nokså ukjent i USA, kan Klauder fortelle.

Prisen består i et forskningsopphold på 3 – 6 måneder som professor ved et institutt ved NTNU for å samarbeide med forskerne der, samt diplom og Onsagermedaljen.

– Kvanteoptikk er uten tvil en av de viktigste utviklingsområdene innen den moderne fysikken, sier hans vert ved Institutt for fysikk, professor Bo-Sture Skagerstam, og i 2005 fikk Roy J Glauber Nobelprisen i fysikk for sitt arbeid innen kvanteoptisk koherens.

– Klauder var en av de første som studerte koherente tilstander og var med og innførte forskningsområdet kvanteoptikk. Han har gjennom mange år gitt viktige bidrag til utviklingen av dette forskningsområdet, og er også nevnt som bidragsyter i Nobelkomiteens innstilling av Glauber, forteller Skagerstam.

Foruten kvanteoptikk har Klauder arbeidet i mange år med kvantemekanisk analyse av gravitasjon, også kalt kvantegravitasjon, som er ett av de vanskeligste uløste problemene i fysikken.

Kvantemekanisk støy
Under sitt opphold ved Institutt for fysikk arbeider Klauder med blant annet analyse av kvantemekanisk støy.

Klauder forklarer at fra en vanlig lyskilde så strømmer det nærmest ubegrenset med fotoner, og disse kan ikke analsyeres på grunn av mengden. Men forskerne kan lage tilstander i laboratoriene der utsendelsen av fotoner er så lav at de kan telles. De fleste fotonene kommer da i en regelmessig rytme, men innimellom er det noen avvikere som bommer på rytmen og kommer statistisk helt tilfeldig. Denne uregelmessigheten er kvantemekanisk støy, og den kan ikke forklares med den klassiske fysikkens lover.

– Problemene er egentlig det samme for alle typer stråling og materie. Jeg har en forståelse av hva som skaper slike problemer, men har ikke funnet en måte å løse problemene på enda, sier Klauder.

KVANTEDISKUSJON: Professorene John R Klauder og Bo-Sture Skagerstam, Institutt for fysikk, NTNU, diskuterer kvantemekanisk støy.

Kvanteoptikk har også en kommersiell framtid
Mye tyder på at de teknologiske konsekvensene av den nye kvanteoptikken på sikt kan bli ganske revolusjonerende. Eksempelvis kan det gi en helt sikker krypteringsmetode basert på lys med meget få fotoner, også kalt kvantekryptering, basert på de kvantemekaniske egenskapene hos fotonene. Dette mener Klauder vil få stor kommersiell betydning, ikke minst som redskap for å kode kommunikasjon slik at den blir sikret mot innsyn av uvedkommende. For forretningsfolk og militæret vil dette ha stor verdi.

En annen sannsynlig utvikling er kvantedatamaskiner. De vil basere seg på en helt ny konstruksjon med optiske chips basert på kvantemekaniske egenskaper hos lys, noe som vil revolusjonere alt som har med datamaskiner å gjøre. – Men dette ligger meget langt inn i framtida, og vil nok ikke bli realitet i dette århundret, legger han til.

– Forskningsområdet kvanteoptikk er ikke bare uhyre interessant for vitenskapsfolk, det er også en av de viktigste veiene inn i framtida. Det er av avgjørende betydning å kunne forstå og håndtere kvantemekanisk støy for å utvikle produkter basert på koherent kvanteoptisk lys, sier Skagerstam, og Klauders forskningsopphold ved Institutt for fysikk er et viktig bidrag til dette.

Et meningsfylt opphold ved IFY
Klauder skal være ved IFY frem til 16. november. Fram til da regner han med å gjøre mange forsøk og ha mange fruktbare diskusjoner med forskerne der. Han skal også holde en serie forelesninger for fysikere og matematikere før han reiser. Han presiserer gjentatte ganger at den som arrangerer forelesningen må huske å invitere studentene til forelesningene hans, for han har så mye å si til dem.

Etter dette setter han kursen hjemover til Florida og familien. Han setter stor pris på prisen og oppholdet ved NTNU, og har fått med seg mye faglig ballast å arbeide videre med.

– Dette er en viktig pris og et viktig opphold for meg. Og jeg har materiale til å skrive flere faglige artikler som resultat av dette oppholdet, sier han.

Tekst og foto: Stig Sund