Amerikaanse wetenschappers hebben een idee om de meest nauwkeurige klokken ooit te bouwen die door middel van kwantumverstrengeling gesynchroniseerd zijn.

De wetenschappers van Harvard University beschrijven hun idee van een netwerk van kwantumklokken in een artikel in Nature Physics.

Een groot voordeel van een dergelijk netwerk is dat landen wereldwijd het eens zijn over de exacte tijd. De voorlopig nog theoretische klokken zijn namelijk met elkaar verbonden door middel van kwantumverstrengeling.

Dit verschijnsel uit de kwantummechanica zorgt ervoor dat door een meting aan één deeltje, direct de toestand van een ander verstrengeld deeltje wordt bepaald. "De klokken gedragen zich alsof ze samen één grote slinger hebben", aldus een van de wetenschappers tegen Nature.

Alle klokken samen zouden beter zijn dan iedere klok apart. De onderzoekers hebben berekend dat het netwerk zelfs honderd keer accurater is dan individuele klokken.

Een dergelijke precieze bepaling van de tijd is onder meer belangrijk voor GPS-systemen. Ook zouden de klokken kunnen helpen bij de zoektocht naar zwaartekrachtgolven.

Satellieten

De onderzoekers zouden op den duur tien satellieten, ieder met een eigen atoomklok, in een baan rond de aarde willen sturen, die allemaal door middel van verstrengeling met elkaar communiceren. Een centrale satelliet kan informatie over de klokken naar de aarde sturen om deze nog beter te maken.

De daadwerkelijke bouw van de klokken ligt waarschijnlijk nog ver in de toekomst. Het is wetenschappers nog niet gelukt om voldoende deeltjes op een betrouwbare manier met elkaar te verstrengelen. Kwantumverstrengeling in de ruimte heeft nog niemand kunnen demonstreren.

Op dit moment gebruiken verschillende instanties die de tijd bijhouden ieder hun eigen klok. Elke klok heeft een heel kleine afwijking die door het Franse Internationaal bureau voor gewichten en maten wordt gemiddeld en maandelijks wordt rondgestuurd.