Teleportatie van elektronen stap dichterbij

Nederlandse onderzoekers hebben een belangrijke eerste stap gezet naar de teleportatie van elektronen. 

De wetenschappers van de TU Delft zijn er in geslaagd om in hun laboratorium (zie foto) twee elektronen op drie meter afstand van elkaar in een zogenoemde kwantummechanisch verstrengelde toestand te brengen.

De twee verstrengelde deeltjes gedragen zich door deze techniek als één, ook als ze ver van elkaar verwijderd zijn.

Het geslaagde experiment is een grote stap op weg naar een kwantumnetwerk, waarin toekomstige kwantumcomputers informatie naar elkaar zouden kunnen versturen doormiddel van teleportatie. Dat schrijven de Delftse onderzoekers in het wetenschappelijk tijdschrift Nature.

Licht

Hoofdonderzoeker Ronald Hanson en zijn collega’s brachten twee elektronen in verschillende diamanten, op enkele meters afstand van elkaar, in een verstrengelde toestand. De onderzoekers gebruikten lichtdeeltjes om de verstrengeling over te brengen.

Hoewel de spinrichting van elk elektron volgens de kwantummechanica volledig willekeurig is, bleken de spinrichtingen van de twee elektronen tijdens het experiment altijd precies tegengesteld te zijn. Dit bewijst dat de twee elektronen verstrengeld waren en zich als één deeltje gedroegen.

"De afstand van drie meter zou trouwens ook een kilometer kunnen zijn, het maakt niet uit hoe ver je de deeltjes uit elkaar plaatst", verklaart Hanson tegen NU.nl. 

Derde deeltje

De volgende stap in het onderzoek is de teleportatie van elektronen. ‘Het is in theorie mogelijk om de toestand van een deeltje over grote afstand te ‘teleporteren’ naar een ander deeltje, door slim gebruik te maken van de verstrengeling”, aldus Hanson. "Je hebt dan nog een derde deeltje nodig dat de informatie bevat die je wilt verzenden via de andere twee deeltjes. Dan kun je pas echt spreken van teleportatie."

Kwantumteleportatie is geen teleportatie zoals in sciencefictionfilms. De materie wordt namelijk niet verplaatst, alleen de toestand ervan. 

"Maar aangezien alle elementaire deeltjes exact hetzelfde zijn heeft kwantumteleportatie van één elektron naar een ander elektron hetzelfde effect als het verplaatsen van het elektron", aldus de Hanson.

Hacken

Het versturen van informatie doormiddel van teleportatie zou het op afstand hacken van een verbinding tussen kwantumcomputers onmogelijk maken. 

“Bij teleportatie reist de informatie niet door de tussenliggende ruimte, er kan daarom niets worden onderschept”, aldus Hanson. "Je zou dus kunnen zeggen dat je met de techniek een onhackbare verbinding kunt bewerkstelligen."

Bekijk hieronder een animatie over het verstrengelen van deeltjes.

Lees meer over:

Dagelijkse nieuwsbrief

Dagelijkse nieuwsbrief
Elke ochtend rond 6.00 uur weten wat het nieuws wordt?
Tip de redactie