14 juni 2021

Delftse onderzoekers meten verstrengeling informatie van deeltjes 1,3 km van elkaar vandaan

Credit afbeelding: Hanson et al.

Een groep wetenschappers van QuTech-lab, onderdeel van de TU Delft, is er onder leiding van Ronald Hanson in geslaagd om bij een experiment kwantuminformatie te verstrengelen van deeltjes, die maar liefst 1,3 km van elkaar vandaan waren (tussen A en B, zie afbeelding hierboven). Deze deeltjes – elektronen in diamant – waren daarmee verstrengeld en dat betekent dat ze elkaars eigenschappen deelden. Zou het ene elektron plotseling van spin veranderen, dan zou het andere elektron dat gelijktijdig ook doen (licht doet 4,27 microseconde over die afstand). De wetenschappers hebben met de test laten zien dat de vreemdste eigenschap van de kwantumtheorie bestaat, namelijk dat informatie over een afstand geteleporteerd kan worden. Bij teleportatie wordt informatie niet verplaatst tussen twee punten, maar vindt de overdracht plaats door de verstrengeling van de eigenschappen van die deeltjes. Veranderingen hebben dus ook onmiddellijk, zonder tijd ertussen, invloed op het andere deeltje. Omdat deze eigenschappen ingaan tegen het idee dat niets sneller dan het licht kan reizen, vermoedde Einstein dat er nog verborgen variabelen moesten bestaan. Die lijken nu echt niet te bestaan. Het gaat hier dus ná­et om het teleporteren van fysieke objecten zoals we uit de Star Trek’s kennen, maar om informatie. Hieronder een illustratie van de NASA over kwantum teleportatie, in die geval niet met elektronen, maar fotonen.

Credits: Félix Bussières/University of Geneva

Afgelopen donderdag werd hierover in Nature een artikel gepubliceerd, gebaseerd op een voorpublicatie van de onderzoeksgroep zelf, die op de arXiv verscheen. Bij eerdere kwantumexperimenten waren ook al deeltjes verstrengeld en informatie overgebracht, maar daar zaten altijd ‘loopholes’ in, de verborgen variabelen waar Einstein op wees, mogelijke manieren dat die informatie niet via kwantumteleportatie werden overgebracht, maar op een andere manier. Hanson’s groep wist echter door de elektronen te koppelen aan fotonen en die naar een derde locatie te sturen (‘C’ in de afbeelding) aan te tonen dat zijn experiment vrij is van loopholes. Bron: Tweakers.net.

Comments

  1. Het grote nieuws is niet zozeer dat ze informatie hebben overgebracht middels quantumteleportatie met behulp van quantumverstrengeling, maar dat ze de detectie en communicatie loopholes hebben uitgesloten.

    Quote uit het nature artikel

    Experiments that use entangled photons are prone to the ‘detection loophole’: not all photons produced in the experiment are detected, and sometimes as many as 80% are lost. Experimenters therefore have to assume that the properties of the photons they capture are representative of the entire set.

    To get around the detection loophole, physicists often use particles that are easier to keep track of than photons, such as atoms. But it is tough to separate distant atoms apart without destroying their entanglement. This opens the ‘communication loophole’: if the entangled atoms are too close together, then, in principle, measurements made on one could affect the other without violating the speed-of-light limit.

    • Ja eigenlijk had de titel ‘Delftse onderzoekers meten loophole-vrije verstrengeling informatie van deeltjes 1,3 km van elkaar vandaan’ moeten luiden.

      • Haha.. ja dat had ook gekund. 🙂 De titel van het nature artikel is ook heel anders dan de titel in het tweakers artikel, daar is het ‘Quantum ‘spookiness’ passes toughest test yet’.
        Maar wat de titel ook is, het is een mooie prestatie daar in delft in ons kikkerlandje. 🙂 Nu is het wachten op wetenschappers die de proef nadoen om de werking te verifiëren.

  2. magneten beïnvloeden elkaar ook direct , als ze in elkaars aantrekkings-kracht zijn , verander je 1 magneet van draairichting doet de ander magneet dat ook, dit heeft denk ik ook invloed met grootheden in de ruimte …

    • Ja, dat is de elektromagnetische wisselwerking. Maar daarin gaat de overdracht niet sneller dan c, de lichtsnelheid. Bij kwantum teleportatie gaat het wel sneller, dat gaat gelijktijdig, ook al staan de deeltjes ieder aan een verschillende zijde van het heelal,

    • Door de afstand van 1,3 kilometer doet de lichtsnelheid, zoals Arie al schrijft, er 4,27 microseconde over om van lokatie A naar lokatie B te gaan. Dit is een tijd die goed te meten is inclusief meetcorrectie. De informatieoverdracht tussen de verstrengelde deeltjes was dus zo snel, instantaan(?), dat deze binnen die 4,27 microseconde plus meetcorrectie viel zodat nu uit te sluiten was dat de informatieoverdracht zich, eventueel middels verborgen variablelen, aan de lichtsnelheid hield. Hierdoor was nu de communicatie loophole uit te sluiten.
      Overigens kent ook dit nog ogen en haken. Stel… er zijn artikelen, ook hier op astroblogs, die stellen dat verstrengeling een wormhole-verbinding tussen de deeltjes maakt. Door deze shortcut tussen de deeltjes zou de informatieoverdracht zich nog steeds via verborgen variabelen aan de lichtsnelheid kunnen houden. 🙂

      • Een wormgat als loophole, ha dat zou toch wat zijn.

      • Quote ” :…dat deze binnen die 4,27 microseconde plus* meetcorrectie …”

        Dat moet ” minus(!) meetcorrectie ” zijn.

        [ De meting moet zo nauwkeurig mogelijk zijn.
        Stel de correctie ( je meet onnauwkeurigheid ) is nog eens 4 microseconde , dan is het niet de bedoeling dat de overdracht er 8,27 microseconde overdoet. ]

        Groet, Paul 😉

  3. Gaaf.

    Op internet vliegen de docu’s je om de oren. Weet iemand een hele goeie?

    [url=https://www.youtube.com/watch?v=wwgQVZju1ZM&spfreload=10&Start=1498]Jim Al-Khalili[/url]

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: