De natuurkunde heeft onbepaaldheid nodig

Nicolas Gisin pleit voor toeval

Nicolas Gisin (afb: univ. van Genève)

In de klassieke natuurkunde ligt eigenlijk alles vast, waarbij vergelijkingen (wetten) de richting van de ontwikkeling aangeven. Toch hebben wij simpele aardlingen het idee dat er zoiets bestaat als toeval dat niet noodzakelijkerwijs het vervolg is op het voorafgaande. Nicolas Gisin van de universiteit van Genève vindt dat de klassieke natuurkunde toeval nodig heeft, onbepaaldheid. Daarmee komt die klassieke natuurkunde dichter bij de kwantummechanica, stelt de Zwitserse natuurkundige. Lees verder

Bestaat er zoiets als negatieve energie?

Negatieve energie

Dat ergens negatieve energie kan bestaan betekent niet dat een perpetuum mobile mogelijk is (afb: TU Wenen)

Energie moet altijd positief zijn, zo lijkt het ons. Als je een ruimte hebt waar je het laatste deeltje uit hebt verwijderrd, dan heb je de ondergrens bereikt, toch? In de kwantumruimte zijn rare (contra-intuïtieve) dingen mogelijk. Dus? Ja, maar binnen nauwe grenzen. Lees verder

Een kwantumcomputer is geen superieure alleskunner

De 19 bits-kwantumprocessor van Rigetti Computing

De 19 bits-kwantumprocessor van Rigetti (afb: Rigetti)

Onderzoekers in Australië rond Michelle Simons hebben de communicatie tussen kwantumbits, die tezamen een logische poort vormden, 200 keer versneld. In dit blog kom je met enige regelmaat berichten over de (in mijn ogen erg trage) ontwikkeling van kwantumcomputers tegen. Als het over dat type rekentuigen gaat wordt er vaak in superlatieven gesproken, maar ik heb (op gezag van mensen die er echt verstand van hebben) steeds de nadruk op gelegd dat kwantumrekentuigen geen superieure alleskunners zijn. Hoe het wel zit vertelt Kevin Hartnett in Quanta Magazine. Lees verder

Is kwantumrekenen wel zo superieur? Wellicht

Het n-koninginnenprobleem

Het konininginnenprobleem met aan bord van 5×5 en (dus) vijf koninginnen met rechts het gebruikte model (afb: univ.van Innsbruck)

Als je in kranten verhalen leest over de kwantumcomputer dan wordt daar vaak bij verteld dat die verregaand superieur is aan de bestaande binaire rekentechniek. Voorlopig moet dat nog maar bewezen worden. Sommige deskundigen houden het er op dat dat alleen geldt voor bepaalde gebieden. Onderzoekers van de universiteit van Innsbruck hebben een model gebruikt om die superioriteit te bewijzen op het gebied van optimaliseringsproblemen. Met een paar kwantumdeeltjes zou een lastig ‘schaakprobleem’ zijn op te lossen waar (binaire) supercomputers hun tanden op stukbijten. Lees verder

Zijn gaten in boornitride de gedroomde stabiele kwantumbits?

Kunstmatige atomen als kwabits?

Laserlicht (groen) genereert aan de rand van de gaten afzonderlijke fotonen (paars) (afb: Joshua Ziegler)

Door met een ionenbundel gaatjes te boren in tweedimensionaal boornitride ontstaan er kunstmatige atomen die onder normale omstandigheden afzonderlijke fotonen genereren. Hebben we dan eindelijk de stabiele kwantumbits die we nodig hebben voor het nog steeds (al jaren) veelbelovende kwantumrekentuig? De tijd zal het leren. Lees verder

De doodlevende kat van Schrödinger eindelijk betrapt (?)

Opzet optische Schrödingerproef

De proefopzet met links de resonator met daarin opgesloten een rubidiumatoom dat zich verstrengeld met een lichtpuls (afb: MPI)

Iedereen die weet heeft van het bestaan van de kwantummechanica kent vast ook wel het verhaal van de doodlevende kat van Schrödinger dat moet duidelijk maken (nou ja, duidelijk; as) wat superpositie is, het zich tegelijkertijd bevinden in twee toestanden. Ik heb altijd gedacht dat dat verhaal ook vertelt dat het meten aan een superpositiesysteem die superpositie ook meteen verstoord (maar zoals al vaker hier gezegd en getoond: ik ben een leek op alle gebied). Dat zou dan betekenen dat je dat gedachtenexperiment van Schödinger nooit zou kunnen uitvoeren, maar nu lees ik dat onderzoekers van het Max Planck-instituut voor kwantumoptica het (dat) toch geflikt hebben. Lees verder

Het lijkt er op dat ‘scheikunde’ berekend kan worden

Paul Dirac

Paul Dirac rond 1930 (afb: WikiMedia Commons)

In principe kun je door het oplossen van de Schrödingervergelijking precies voorspellen welke de eigenschappen van een (nieuwe) verbinding zullen zijn of hoe verbindingen met elkaar reageren. Het probleem is alleen dat die vergelijking wat lastig is op te lossen met de huidige computers. Nu lijkt het er op dat Japanse onderzoekers een algoritme hebben bedacht voor kwantumcomputers waar mee dat ‘klusje’ is te klaren.
Lees verder

Eerste projecten in kwantumprogramma EU bekend

Kwantumchip

De chip van de toekomst?

De EU steekt 1 miljard euro in de ontwikkeling van kwantumcomputers. Onlangs werden de eerste twintig projecten in dit prestigeprogramma onthuld. De landen uit de unie hopen nu eens eindelijk technisch voorop te zullen lopen met een veelbelovende ontwikkeling, maar in vele landen lopen soortgelijke programma’s. Lees verder

Het kwantumweb schijnt in aantocht te zijn

Stephanie Wehner, kwantumonderzoekster

Stephanie Wehner van de TU Delft (afb: TU Delft)

Er wordt veel geschreven en gedelibereerd over kwantumcomputers en de grote ‘zegeningen’ die die apparaten ons zouden kunnen brengen. Die ‘zegeningen’ zitten nog, maar intussen hebben kwantumonderzoekers van de TU Delft alvast eens de contouren van een kwantumweb omschreven.  Die zou er wel eens eerder kunnen zijn dan de kwantumcomputer. De onderzoekers hebben het over enkele jaren. Lees verder

Verstrengeling zou via ‘kosmisch dobbelen’ zijn bevestigd

William Herschel-telescoop en de Telescopio Nazionale Galileo

De William Herschel-telescoop op La Palma bij een ander experiment

Verstrengeling is een van de vele eigenaardigheden van de kwantummechanica, waar geen klassieke verklaring voor bestaat. Er is al verschillende malen aannemelijk gemaakt dat die verstrengeling geen ‘spookbeeld’ is. Nu lijkt het er op dat onderzoekers onomstotelijk hebben aangetoond dat die verstrengeling niet te verklaren is door mazen in de proefopzet. Ze gebruikten daarbij het licht van quasars als ‘kosmische toevalsgeneratoren’ of ‘dobbelstenen’ en twee telescopen op het Canarische La Palma (de William Herschel-telescoop en de Telescopio Nazionale Galileo) als ontvangst- en meetstation. Lees verder