‘Vreemd’ kwantumeffect voor scheikunde normaal

Tunnelende protonen in porfyceen

Niet alleen elektronen maar ook protonen blijken te kunnen ’tunnelen’ (afb: Poolse akademie van wetenschappen)

Kwantumver-schijnselen zijn, vrijwel, alleen maar waar te nemen in extreme omstandigheden met exquise apparatuur. Poolse onderzoekers hebben nu laten zien dat het kwantumfenomeen tunnelen niet uitzonderlijk is in scheikundige reacties bij kamertemperatuur en hoger en daar soms zelfs een doorslaggevende rol kan spelen. Het tunnelen van waterstofionen bleek in de bestudeerde reactie verantwoordelijk voor de chemische reactie. Lees verder

Superpositie gestabiliseerd met diamantjes met ‘stikstofgat’

Met behulp van 'stikstofgaten' in diamantjes, bij wijze van kwantumbits, zou een stabielere kwantumcomputer te bouwen zijn

Met behulp van ‘stikstofgaten’ in diamantjes, bij wijze van kwantumbits, zou een stabielere kwantumcomputer te bouwen zijn (afb: MIT)

Ik schrijf ze maar braaf op, al die stukjes hoe de kwantumcomputer weer wat dichter bij de werkelijkheid zou zijn gekomen, maar of het echt helpt weet ik natuurlijk niet. Ik heb nergens echt verstand van en al helemaal niet van die ‘rare’ kwantum-mechanica. Nu melden twee onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) weer dat hun vinding dat onbegrijpelijke kwantumfenomeen superpositie zou kunnen stabiliseren, waardoor het kwantumrekentuig weer een stapje dichterbij zou zijn gekomen. Hun truc met diamantjes met een zogenaamd ‘stikstofgat’ zou de superpositietijd met een factor duizend verlengd hebben. Lees verder

Melvin ontwerpt kwantumproeven

Computer (Melvin) ontwerpt kwantumproevenKwantumfysicus Mario Krenn van de universiteit van Wenen en medeonderzoekers hebben een programma ontworpen dat kwantumexperimenten ontwerpt. Het idee werd bedacht toen ze nieuwe kwantumtoestanden in het lab wilden maken, maar niet wisten hoe ze dat moesten doen. “We moesten tot de conclusie komen dat onze intuïtie fout was. We beseften dat we op het laatst maar wat kwantumbouwsteen bij elkaar aan het zette waren. Dat kan een computer ook en dan duizenden malen sneller”, zegt promovendus Krenn. Lees verder

Is kwantumwereld toch minder maf dan gedacht?

Deeltje en/of golf: een interferentiepatroon (Tim Claxton / Alamy Stock Photo)Het schijnt te maken te hebben met de ideeën die de in 1992 overleden Amerikaanse natuurkundige David Bohm 64 geleden had ontwikkeld. Zijn ideeën over de kwantummechanica lagen ergens in een hoekje van de natuurkunde te verstoffen, maar het lijkt er op dat hij meer gelijk had dan tot nu toe erkend is. Recente proeven lijken Bohms visie te onderschrijven.Als dat de nagelvaste waarheid blijkt te zijn dan zal moeten worden aangenomen dat de wereld over onwaarschijnlijke afstanden is verstrengeld. Lees verder

Materiaalgedrag onvoorspelbaar op basis kwantumbeschrijving

Onoplosbaar wiskundig probleem

Vlnr: Perz-Gracia, Wolf en Cubitt

Een wiskundig probleem dat aan de basis ligt van veel fundamentele vragen in de deeltjes- en kwantumfysica is onoplosbaar. Dat schijnen onderzoekers van de TU München, het University College in Londen en de Complutense-universiteit in Madrid te hebben bewezen. Het zou het eerste belangrijke vraagstuk in de natuurkunde zijn, dat te kampen heeft met zo’n ernstige beperking. Daardoor zou zelfs een volmaakte en volledige beschrijving van de microscopische eigenschappen van een materiaal niet kunnen voorspellen hoe dat materiaal zich in de macrowereld zal gedragen. Lees verder

Te veel kwantumopties om de werkelijkheid te verklaren

De vreemdheid van kwantummechanica

Kwantummechanica blijft ook voor kwantummechanici een mysterie (afb: New Scientist)

Het wordt tijd om al onze kwantumkaarten op tafel te leggen, vond een aantal natuurkundigen en vorige maand vond er in Wenen een bijeenkomst plaats. Ze presenteerden een serie ideeën en plannen voor toekomstige experimenten die een verklaring kunnen geven voor de vreemdheid van de kwantumtheorie zouden kunnen verklaren. Het leek een presentatie of botsing van al of niet wilde ideeën te zijn, maar wie weet komt daar ooit nog iets werkbaars uit. Het is wetenschap, weet je? Lees verder

Elektronenbanen zichtbaar gemaakt

Elektronenbanen

Het principe van de reconstructie met behulp van fotoelektronspectroscopie (afb: Forschungszentrum Jülich)

Misschien ken je ze nog van de scheikundelessen op de middelbare school, de elektronenbanen (of eigenlijk moet ik zeg molecuulbanen, maar dat vind ik wat verwarrend). Tot voor kort werden die vooral berekend, maar in 2004 lieten onderzoekers uit Japan en Canada met behulp van een laser indirect zien hoe die er echt uit zien. Dat ging om moleculen die uit slechts twee atomen bestonden. Het vorig jaar slaagden onderzoekers uit Duitsland en Oostenrijk er in de elektronenbanen van ingewikkelder moleculen zichtbaar te maken, maar dan slechts in twee dimensies. Nu hebben, min of meer, dezelfde onderzoekers de beelden van de elektronenbaan zichtbaar gemaakt in de (bijna) echte wereld, in drie dimensies. Lees verder

Wespengif prikt kankercellen lek

Het kankerceldodende Braziliaanse wespje (Polybia paulista)

Het kankerceldodende Braziliaanse wespje (Polybia paulista)

De in Brazilië voorkomende wespensoort Polybia paulista beschermt zichzelf tegen aanvallers door een gif aan te maken dat een stof bevat die kankercellen lek prikt. Dat was al bekend. Onderzoekers van de universiteit van São Paulo (Bra) en van Leeds (Eng) hebben nu uitgevogeld hoe dat gif, Polybia-MP1, selectief kankercellen doodt en normale cellen ongemoeid laat. MP1, zoals al verklapt, prikt de kankercellen lek. Lees verder

Het is nu bewezen: de wereld is een kwantumwereld

kwantumbewisj dat we in een vreemde (kwantum)wereld leven

De proef in schematische voorstelling. Onderaan de gebouwen op het TUD-terrein waar de bestookte diamantjes en detectoren zich bevonden

Dingen die ver van elkaar verwijderd zijn beïnvloeden elkaar niet (nauwelijks) en dingen verdwijnen niet als je er niet naar kijkt. De kwantumwereld is een rare wereld, die zich alleen op het niveau van de elementaire deeltjes afspeelt, maar het schijnt nu door onderzoekers van de TU Delft bewezen te zijn dat dat niet klopt. Ook de ‘echte’ wereld voldoet aan de kwantumwetten. De (kwantum)wereld is vreemd. Lees verder

Kwantumsystemen hebben het warm én koud tegelijk

Chip om atomen te vangen en te koelen

Chip om atomen te vangen en te koelen (afb: TU Wenen)

Ik neem niet alle berichten mee die ik opmerkelijk vind over kwantum-mechanica. Dat komt vooral omdat kwantumme-chanica me boven de pet gaat en ik dus lang niet altijd kan inschatten wat een uitkomst van een onderzoek anders betekent dan dat kwantummechanica vreemd is. Een paar dagen geleden las ik over een onderzoek waarin zou zijn aangetoond dat ook atomen zich kunnen verstrengelen (een relatie op afstand hebben). Dat is vast groot nieuws voor de kwantummechanici, maar ik kan er niks mee. Kwantummechanica hangt aan elkaar van de idiotie, tenminste van wat we in de ‘gewone’ wereld als idiotie ervaren. Deeltjes die zich tegelijkertijd in twee toestanden bevinden? Geen probleem. Nu blijkt dat kwantumsystemen ook twee verschillende temperaturen kunnen. Het moet toch niet gekker worden?
Lees verder