De hoogte van een balk geeft de mate van superpositie van een kwantumtoestand weer (afb: univ. van Sevilla)

Ik moet zeggen dat ik er zelf nog steeds weinig van snap, van kwantummechanica. Ik had altijd begrepen dat het meten van kwantumtoestanden de kwantumtoestanden verstoorde, maar moest later lezen dat dat wel degelijk mogelijk is. Nu schijnen onderzoekers van de universiteiten van Stockholm, Siegen (D) en Valencia een ‘filmpje’ te hebben gemaakt tijdens het meten van een kwantumtoestand. Het schijnt dat de overgang van de ene naar de andere toestand geleidelijk verloopt…
Voor hun metingen zetten de onderzoekers een strontiumion ‘vast’ in een elektrisch veld. Het meten van de kwantumtoestand van dat ion duurde ternauwernood eenmiljoenste seconde, maar toch slaagden de onderzoekers er in een ‘filmpje’ te maken van de kwantumtoestand op verschillende momenten. Hun waarnemingen zouden een van de subtielste voorspellingen in de kwantummechanica bevestigen.
“De proef is om twee redenen interessant”, zegt Adán Cabello van de universiteit van Sevilla. “Die toont dat de oergang van de ene in de andere toestand niet ogenblikkelijk is, zoals velen veronderstelden, maar geleidelijk. Daarnaast toont die aan dat kwantumtoestanden reëel zijn en geen theoretische voorstellingen.”

Geleidelijk

De onderzoekers hebben van hun metingen een gif-animatie met balkjes gemaakt die laat zien wat er met de kwantumtoestand gebeurt in die miljoenste seconde. De hoogte van de balkjes geeft aan hoe groot de superpositie van beide kwantumtoestanden die mogelijk zijn. Je kunt daarin zien dat die superpositie, waarbij het ion zich in beide toestanden bevindt, soms langzaam vermindert, terwijl andere zich handhaven zoals dat ‘hoort’ (die superpositie maakt, in theorie, de kwantumcomputer superieur aan de digitale computer).

Bron: Alpha Galileo