Søren Gammelmark har forsynet kvantefysikken med nye metoder til at vurdere
præcisionen af målinger. Det kan gøre fremtidens isenkram endnu mere nøjagtigt.

Af Filip Graugaard Esmarch

Forestil dig, at du står ved en landevej og skal måle hastigheden af en forbipasserende
bil. Udstyret med stopur og en smule tilbageværende lærdom fra folkeskolens timer i fysik og matematik synes opgaven enkel. Men nej, bilen er ikke noget bestemt sted, og nej, den bevæger sig heller ikke med nogen bestemt fart.

Kvantefysiker Søren Gammelmark illustrerer på denne måde en grundlæggende forskel mellem verden, som vi kender den, og den mikroskopiske verden, som han og hans fagfæller studerer. Her har Søren Gammelmarks forskning introduceret banebrydende metoder til, hvordan man alligevel kan foretage præcise målinger af ”bilen” – som kan være et partikel i et atom eller en anden form for kvantemekanisk system.

”Målinger spiller en central rolle i fortolkningen af kvantemekanikken. Men kvantesystemernes partikler opfører sig anderledes end ting i den ‘normale’ verden. Det er det, der gør dem sjove at studere, men det er selvfølgelig også det, der gør det svært,” forklarer han.

Fortidige tilstande
Søren Gammelmark har på flere områder anvendt alternative metoder til at opnå vigtige erkendelser. En af de vigtigste af dem fik han ved at generalisere en avanceret matematisk
metode, som ellers har været fremmed for kvantefysikken – de såkaldte skjulte Markov-kæder:

”I vores dagligdags verden kan jeg regne mig frem til, hvor en bil har befundet sig på et tidspunkt i fortiden, hvis jeg måler dens fart og nuværende placering. Men i kvantemekanik kræver det som udgangspunkt, at jeg også har foretaget en måling i fortiden,” påpeger han.

”Jeg har vist, at man alligevel godt kan få det til at give mening at tale om fortidige kvantetilstande. Og det er et vigtigt resultat, som rykker lidt ved manges opfattelse af, hvordan vi skal tænke på den kvantemekaniske tilstand.”

Toptunede atomure
I sit studium har Søren Gammelmark beskæftiget sig indgående med højpræcisionsmålinger.
Han har lanceret en formel til at beregne, hvor lang tid, den bedst mulige måling kræver for
at få en bestemt præcision.

”Formlen er et godt værktøj til at vurdere konkrete målemetoder – om man rent faktisk kan gøre dem bedre,” siger Søren Gammelmark.

Hans forskning drejer sig især om at forbedre den måde, forskerne analyserer og forstår resultater af en kvantemekanisk måling på. Den vil dog også kunne give anledning helt konkrete forbedringer, eksempelvis i præcisionen af GPS’er, som styres via atomure placeret i satellitter.

Efter sit ph.d.-forsvar i juni 2013 sad Søren Gammelmark i en postdoc-stilling, indtil han i oktober fik job som udvikler hos softwarevirksomheden Luxion Aps, der arbejder med at forfine teknikken til at skabe fotorealistisk 3D-grafik. Han vil dog ikke afvise muligheden for at vende tilbage til forskningen, hvis den rigtige mulighed byder sig.