Nobelprijs fysica 2022 voor onderzoek exotische kwantumdeeltjes
Alain Aspect, John Clauser en Anton Zeilinger hebben ieder baanbrekende experimenten uitgevoerd met behulp van verstrengelde kwantumtoestanden, waar twee deeltjes gedragen zich als een enkele eenheid, zelfs als ze gescheiden zijn. Hun resultaten hebben de weg vrijgemaakt voor nieuwe technologie gebaseerd op kwantuminformatie.
Toepassingen in zicht
De onuitsprekelijke effecten van de kwantummechanica beginnen toepassingen te vinden. Er is nu een groot onderzoeksveld waaronder kwantumcomputers, kwantumnetwerken en veilige kwantumversleutelde communicatie.
Verstrengeld
Een belangrijke factor in deze ontwikkeling is hoe quantum
mechanica het mogelijk maakt dat twee of meer deeltjes in verstrengelde toestand zijn. Wat gebeurt er met de deeltjes in een verstrengeld paar als ze ver van elkaar verwijderd zijn? Waarom blijven ze zich hetzelfde gedragen?
Lange tijd was de vraag of de correlatie er was omdat de deeltjes in een verstrengeld paar verborgen variabelen, instructies zouden hebben die hen vertellen welk resultaat ze aan een experiment zouden geven.
Wiskunde vs quantum
John Stewart Bell ontwikkelde In de jaren zestig, de wiskundige ongelijkheid die is naar hem vernoemd. Hierin staat dat als er verborgen variabelen zijn , de correlatie tussen de resultaten van een grote aantal metingen nooit een bepaalde waarde overschrijdt. De kwantummechanica voorspelt echter dat een bepaald type experiment de ongelijkheid van Bell zal doorbreken, wat resulteert in een sterkere correlatie dan anders mogelijk zou zijn.
Het experiment van Clauser
John Clauser ontwikkelde de ideeën van John Bell tot een praktijkexperiment. De metingen ervan ondersteunden de kwantummechanica en ontkrachten de Bell-ongelijkheid.
Dit betekent dat de kwantummechanica niet kan worden vervangen door een theorie die verborgen variabelen gebruikt. Na het experiment van John Clauser bleven er onopgeloste kwesties bestaan.
Aspect kijkt naar Schrodingers kat
Alain Aspect ontwikkelde een nieuwe opstelling waarmee hij een belangrijke maas in de theorie kon sluiten. Hij was in staat om
nadat een verstrengeld paar zijn bron had verlaten, metingen te verrichten dus de meetinstelling kon het resultaat niet beïnvloeden.
Zeilinger toont kwantumteleportatie aan
Met behulp van verfijnde tools en lange reeksen experimenten ging Anton Zeilinger verstrengelde kwantumtoestanden gebruiken.
Zijn onderzoeksgroep heeft onder meer kwantumteleportatie aangetoond waardoor het mogelijk om een kwantumtoestand van het ene deeltje naar eentje op afstand daarvan.
-W-de-Boek,-IMG_5938-S.jpg)
.gif)
