1900–1946
Eine Theorie des Kleinen
Physiker entwickelten die Quantenmechanik, um Atome, Strahlung und Materie zu erklären. Seine Methoden wurden für die spätere Elektronik unverzichtbar.
Quantentechnik beginnt damit, dass Wissenschaftler entdecken, dass Materie und Licht im Gegensatz zur alltäglichen Mechanik Regeln gehorchen, und dass Ingenieure lernen, diese Regeln in Transistoren, Lasern und Präzisionsinstrumenten auszunutzen.
Der moderne Beruf entstand, als Forscher begannen, Kohärenz, Verschränkung und Messung als Designvariablen und nicht als rein theoretische Phänomene zu betrachten.
Wo es begann
1900Berlin, Deutschland
Max Planck schlug vor, dass Energie in diskreten Quanten emittiert wird, und erklärte damit die Schwarzkörperstrahlung. Sein Vorschlag schuf keinen Beruf, aber er begründete die Theorie, die spätere Ingenieure zum Entwurf von Halbleitern, Lasern, Atomuhren und Qubits nutzen würden.
Zeitstrahl
1900Planck führt Quanten ein
Max Planck schlägt in seiner Strahlungstheorie Energiequanten vor.
1905Einstein erklärt den photoelektrischen Effekt
Lichtquanten helfen zu erklären, warum Licht Elektronen aus Metallen ausstößt.
1926Die Quantenmechanik formalisiert
Schrödinger und andere begründen die Wellenmechanik und ihre mathematischen Werkzeuge.
1947Transistor demonstriert
Ingenieure von Bell Labs demonstrieren den Punktkontakttransistor.
1960Der erste Laser arbeitet
Theodore Maiman demonstriert einen funktionierenden Rubinlaser.
1982Feynman schlägt Quantensimulation vor
Richard Feynman argumentiert, dass Quantensysteme die Physik effizient simulieren können.
1994Shors Algorithmus alarmiert die Kryptographie
Peter Shor beschreibt einen Quantenfaktorisierungsalgorithmus mit erheblichen Auswirkungen auf die Sicherheit.
1998Frühe Multi-Qubit-Experimente
Labore demonstrieren kontrollierte Operationen an kleinen Qubit-Systemen.
2019Behauptung eines Quantenvorteils
Google meldet ein spezielles Sampling-Experiment an einem supraleitenden Prozessor.
2022Nobelpreis für Verschränkung
Clauser, Aspect und Zeilinger teilen sich den Physik-Nobelpreis für Verschränkungsexperimente.
Die Epochen
1947–1969
Quanteneffekte werden zu Geräten
Transistoren, Laser und Maser bewiesen, dass die Quantentheorie in zuverlässige Technologie umgesetzt werden kann.
1970–1993
Die Präzisionssteuerung verbessert sich
Atomuhren, Laserkühlung und Nanofabrikation machten einzelne Quantensysteme zunehmend mess- und kontrollierbar.
1994–2014
Algorithmen und Prototypen
Shors Algorithmus und experimentelle Qubits verwandelten Quanteninformationen in ein eigenständiges Forschungsprogramm.
2015–heute
Engineering im Maßstab
Unternehmen und öffentliche Programme bauen Prozessoren, Netzwerke und Sensoren und müssen sich gleichzeitig mit Fehlerkorrektur und Produktionsausbeute auseinandersetzen.
Was dieser Beruf ersetzt hat
Verwandte Berufe, die nicht mehr existieren — aufgegangen, automatisiert oder wegreguliert.
Menschlicher Logarithmuscomputer
1700er–1950er JahreDie Teams berechneten manuell Tabellen für Navigation und Wissenschaft, bevor elektronische Berechnungen die Arbeit verdrängten.
Techniker für Vakuumröhrencomputer
1940er–1960er JahreTechniker warteten Tausende von fehleranfälligen Vakuumröhren, bis Transistoren und integrierte Schaltkreise sie ersetzten.
Lesegerät für Filmspektrographen
1900er–1980er JahreLabormitarbeiter interpretierten fotografische Spektren von Hand, bevor sie mit digitalen Detektoren und Software analysiert wurden.
Quantentechnik ist eine Fortsetzung des langen Prozesses, durch den abstrakte Physik zu zuverlässiger Hardware wird.
Die größte Herausforderung liegt in der Zuverlässigkeit: Aus einem empfindlichen Laboreffekt ein reproduzierbares Bauteil zu machen.
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