Isaac
17-06-04, 12:18
Innsbruck (AT) - Het is natuurkundigen gelukt de kwantumtoestand van het ene atoom naar het andere atoom te teleporteren. Tot voorkort lukte dit alleen met fotonen.
Oostenrijkse wetenschappers teleporteerden de kwantumtoestand van het ene calciumatoom naar het andere calciumatoom acht microns (0,000008 meter) verder. Maar in theorie kan het over een oneindig grote afstand. De kwantumtoestand is onder andere de energieconfiguratie van het atoom en zijn elektronen. Het is de eerste keer dat kwantumteleportatie met atomen in plaats van met lichtdeeltjes plaatsvond. Deze keer is het ook gelukt de teleportatie gecontroleerd uit te voeren.
De onderzoekers vingen individuele calciumatomen en koelden die extreem af tot een paar miljoenste graden boven het absolute nulpunt. Met behulp van lasers verbonden ze de kwantumtoestanden van twee atomen. Zo ontstaat een kwantummechanische link, entanglement, tussen de deeltjes.Vervolgens verbonden de wetenschappers een derde atoom op dezelfde manier met één van de andere twee deeltjes. Dat derde atoom was de 'input' voor de teleportatie: Wanneer men de kwantumtoestand van het paar met het inputatoom veranderde, trad diezelfde verandering ook op bij het overgebleven (output)atoom.
Hoewel er niet daadwerkelijk een atoom verplaatst is, spreken natuurkundigen toch van teleportatie. Het outputatoom is na teleportatie namelijk niet meer te onderscheiden van het inputatoom. Dit komt omdat het ene deeltje alle eigenschappen van het andere heeft overgenomen. Het atoom zelf wordt dus niet verplaatst, maar alles wat hem dat atoom maakt ontstaat wel op een andere plaats. Feitelijk verschijnt dat atoom dus ergens anders, daarom spreekt men van teleportatie. Wat teleportatie ook onderscheidt van verplaatsing is dat de verandering van de kwantumtoestand van het outputatoom geen tijd kost. Het gebeurt precies tegelijk met de verandering aan het inputatoom.
"Deze resultaten zijn een grote stap in de richting van de kwantumcomputer, waarmee we vele malen sneller zullen kunnen rekenen en communiceren dan nu met de meest geavanceerde supercomputers kan", aldus projectleider Rainer Blatt.
Meer over kwantumcomputers: Kwantumbits zijn twijfelaars, Natuurwetenschap & Techniek, juni 2004.
Maarten Looijestijn
(17/06/2004
Oostenrijkse wetenschappers teleporteerden de kwantumtoestand van het ene calciumatoom naar het andere calciumatoom acht microns (0,000008 meter) verder. Maar in theorie kan het over een oneindig grote afstand. De kwantumtoestand is onder andere de energieconfiguratie van het atoom en zijn elektronen. Het is de eerste keer dat kwantumteleportatie met atomen in plaats van met lichtdeeltjes plaatsvond. Deze keer is het ook gelukt de teleportatie gecontroleerd uit te voeren.
De onderzoekers vingen individuele calciumatomen en koelden die extreem af tot een paar miljoenste graden boven het absolute nulpunt. Met behulp van lasers verbonden ze de kwantumtoestanden van twee atomen. Zo ontstaat een kwantummechanische link, entanglement, tussen de deeltjes.Vervolgens verbonden de wetenschappers een derde atoom op dezelfde manier met één van de andere twee deeltjes. Dat derde atoom was de 'input' voor de teleportatie: Wanneer men de kwantumtoestand van het paar met het inputatoom veranderde, trad diezelfde verandering ook op bij het overgebleven (output)atoom.
Hoewel er niet daadwerkelijk een atoom verplaatst is, spreken natuurkundigen toch van teleportatie. Het outputatoom is na teleportatie namelijk niet meer te onderscheiden van het inputatoom. Dit komt omdat het ene deeltje alle eigenschappen van het andere heeft overgenomen. Het atoom zelf wordt dus niet verplaatst, maar alles wat hem dat atoom maakt ontstaat wel op een andere plaats. Feitelijk verschijnt dat atoom dus ergens anders, daarom spreekt men van teleportatie. Wat teleportatie ook onderscheidt van verplaatsing is dat de verandering van de kwantumtoestand van het outputatoom geen tijd kost. Het gebeurt precies tegelijk met de verandering aan het inputatoom.
"Deze resultaten zijn een grote stap in de richting van de kwantumcomputer, waarmee we vele malen sneller zullen kunnen rekenen en communiceren dan nu met de meest geavanceerde supercomputers kan", aldus projectleider Rainer Blatt.
Meer over kwantumcomputers: Kwantumbits zijn twijfelaars, Natuurwetenschap & Techniek, juni 2004.
Maarten Looijestijn
(17/06/2004