Met behulp van een lichtdeeltje hebben natuurkundigen Lukas Slodička en Markus Hennrich van de universiteit van Innsbruck, voor zover bekend, voor de eerste keer twee van elkaar gescheiden atomen ‘verstrengeld’ met behulp van één foton (lichtdeeltje). Kwantumverstrengeling houdt in dat de toestand van het ene verstrengelde deeltje iets zegt over die van de ander. De deeltjes zijn, zou je kunnen zeggen, hun ‘onafhankelijkheid’ kwijt. Verstrengeling zou een rol kunnen spelen in, bijvoorbeeld, de communicatie tussen kwantumcomputers.
Volgens de onderzoekers is deze verstrengeling veel effectieverer dan wat tot nu toe vertoond is op dit terrein en is het mogelijk die verstrengeling veel gerichter te doen plaatsvinden.
Licht van het eerste atoom gaat direct en van het tweede via een spiegel naar de lichtgeleider. Op die manier wordt een afstand van 1 m tussen beide atomen gesimuleerd (foto: Uni Innsbruck)
Verstrengeling is voor ‘gewone mensen’ tamelijk onbegrijpbaar fenomeen waarbij deeltjes zelfs op grote afstand nog ‘weet’ hebben van elkaars kwantumtoestand. De verstrengeling die het tweetal gerealiseerd heeft, wordt veroorzaakt door een enkel foton (lichtdeeltje), zoals in 1999 voorspeld door de theoretici Carlos Cabrillo en Peter Zoller. Om de twee, in dit geval, bariumatomen te verstrengelen, werden ze in een zogeheten ‘ionenval’ gevangen, werd de temperatuur sterk verlaagd en werden de atomen aangeslagen (in een hogere energiestand gebracht). Licht dat ontstaat door terugval naar de niet-aangeslagen toestand van een atoom werd opgevangen in een lichtgeleider. Licht van het andere atoom werd via een spiegel in dezelfde lichtgeleider opgevangen om zo een ‘virtuele’; afstand tussen beide atomen te simuleren van 1 meter (gigantisch voor een atoom). Als de lichtdetector aan het eind van de lichtgeleider niet meer ‘weet’ van welk atoom het licht afkomstig is, betekent dat beide atomen kwantummechanisch verstrengeld zijn.
Het grote voordeel van deze methode is dat er veel minder vaak hoeft te worden gemeten om verstrengeling te constateren dan met de methoden die tot nu toe gebruikt worden.
Bron: Alpha Galileo