Links de ’trommelvelletjes’ van aluminium, rechts het siliciumbalkje (afb: Mika Sillanpää/Aalto-univ. en, R. Riedinger et al)
Onderzoekers zijn er in geslaagd trommelvelachtige structuren en inkrimpende en uitzettende siliciumbalkjes met elkaar te verstrengelen. De trommelvelletjes en microbalkjes zouden met het blote oog waarneembaar zijn (vooropgesteld dat die in goede conditie zijn), in ieder geval met een vergrootglas. We hebben het dan over het verschijnsel dat Einstein ooit spookachtig noemde. Verstrengeling lijkt niet alleen in de wereld van elektronen en atomen voor te komen. Dat biedt mogelijkheden.
Het lijkt er op of kwantumverstrengeling zich in de richting van het normaal waarneembare aan het bewegen is. Twee groepen onderzoekers stellen kwantumkoppelingen, verstrengelingen, te hebben verwezenlijkt tussen bewegende objecten. De Finse onderzoeker Mika Sillanpää en medeonderzoekers zoudeb de beweging hebben gekoppeld/verstrengeld van twee trillende aluminiumplaatjes, elk 15 µm groot. De Koreaan Sungkun Hong en collega’s hebben iets soortgelijks gepresteerd met siliciumbalkjes van 15 µm die in een deel daarvan uitzetten en krimpen.
“Het is de eerste keer dat verstrengeling is aangetoond tussen kunstmatige mechanische systemen”, zegt Hong, die werkzaam is bij de universiteit van Wenen. Er is al verstrengeling aangetoond tussen minuscule diamantjes, maar het is voor het eerst dat dat spookachtige verschijnsel nu is aangetoond tussen voorwerpen die mensen hebben gemaakt.
Verstrengeling is het uiterst vreemde verschijnsel dat de eigenschappen van twee (of meer) deeltjes/dingen gekoppeld zijn, ook al bevinden ze zich op grote afstand. Als je de eigenschappen van het ene deeltje/ding meet, dan weet je die ook van het verstrengelde deeltje/ding.
Rare kwantumverschijnselen
Dit rare kwantumverschijnsel zie je in de micro- of eigenlijk nanowereld van de atomen en elektronen, maar niet in de macrowereld van stoelen, fietsen en paarden. Over die ’tweedeling’ breken onderzoekers zich al tijden het hoofd. Waar houdt de kwantumwereld op en begint de macrowereld?
Nu hebben onderzoekers die grens dus een stuk in de richting van de macrowereld geduwd. Sillanpää, die werkt bij de Finse Aalto-universiteit: “Hoe ver kunnen we gaan? Er zou een fundamentele grens kunnen zijn.” Hij liet de aluminiumplaatjes trillen als trommelvellen ‘aangedreven’ door microgolven. Die fungeren als dirigent, waardoor twee ’trommelvellen’ hun bewegingen synchroniseren.
In vele experimenten blijkt die verstrengeling van voorbijgaande aard, maar deze macroverstrengeling duurde wel een half uur en in theorie kan die langer aanhouden. Sillanpää: “Onze verstrengeling duurt in feite eeuwig.”
Vergrootglas
Hong en de zijnen gebruikten microbalkjes van silicium, groot genoeg om met een vergrootglas waar te nemen. Een deel daarvan, 1 µm groot, zette uit en kromp weer in onder invloed van lichtflitsen, om preciezer te zijn infrarood licht.
Infraroodlicht van die golflengte schijnt ook in de telecommunicatie gebruikt te worden in netwerken en onderzoekers beginnen dan meteen te denken aan kwantumnetwerken voor het wereldwijde web van de toekomst. Die trillende balkjes zouden gebruikt kunnen worden om kwantuminformatie over te dragen van het ene medium op het ander: lichtfotonen die trillingen opwekken, bijvoorbeeld.
Kwantuminternet zou de communicatie tussen kwantumcomputers mogelijk moeten/kunnen maken. Daar zouden e-krakers een harde dobber aan hebben wordt altijd beweerd, maar ik ben daar niet zo zeker van. Het verleden heeft geleerd dat willekeurig welk systeem vroeg of laat kraakbaar is.
Bron: Science News