Nieuws

Diamanten die communiceren


Deeltjes kunnen volgens de natuurkunde met elkaar in verbinding staan, zonder dat ze werkelijk contact maken. Dit verschijnsel heet kwantumverstrengeling, en is het beste uit te leggen aan de hand van twee kinderen op een wipwap. Als het ene kind boven is, is de ander automatisch beneden. Daarvoor is geen communicatie tussen de kinderen nodig, het gebeurt gewoon.

Foto: kristofer y susana.

Kwantumverstrengeling was tot nu toe voornamelijk gelukt bij heel kleine deeltjes en hele lage temperaturen. Een groep natuurkundigen heeft het nu voor elkaar gekregen om kwantumverstrengeling aan te tonen bij grotere objecten, op een grotere afstand. Namelijk in diamanten van 3 millimeter groot, die 15 centimeter van elkaar geplaatst waren.

De moleculen in diamantenkristallen zijn heel structureel geordend, als een traliewerk. Door met een laser op de diamantjes te schijnen kan een hele een groep geordende kristallen in een hoog-energetische staat komen. Dit heet een phonon. De onderzoekers creëerden met een laser zo´n phonon in één van de diamantjes, maar ze wisten niet in welke diamant. Vervolgens zagen ze dat het phonon tegelijk in beide diamanten aanwezig was, terwijl ze maar één phonon gecreëerd hadden.

Natuurkundigen zijn geïnteresseerd om kwantumverstrengeling beter te begrijpen, om de toepassing hiervan in kwantumcomputers mogelijk te maken. Kwantumcomputers zijn vele malen krachtiger zijn dan normale computers, en hiermee kan bijvoorbeeld informatie veel veiliger worden verstuurd dan via internet. Een computer met een extreem lage temperatuur is vrij lastig, maar de diamantjes vertoonden hun kunstje gewoon bij kamertemperatuur. De kwantumverstrengeling duurde echter maar een paar picoseconden (0,000000000007 seconde), wat kort voor praktische toepassingen, maar het begin is er.

Follow Faqtman on Twitter