Wetenschappers van het Kavli Institute of Nanoscience van de TU Delft, de Stichting FOM en Element Six denken opnieuw een stap voorwaarts te hebben gemaakt op weg naar een razendsnelle quantumcomputer en hebben twee atoomkernen in een diamant quantummechanisch met elkaar verstrengeld.

Deze verstrengeling wordt als uniek ingrediënt gezien voor quantumcomputers. Eerder dit jaar lukte het dezelfde groep wetenschappers al om het zogeheten Majorana-deeltje te detecteren en vonden zij een manier om quantumberekeningen minder gevoelig te maken.

Bouwstenen voor razendsnelle computer

De onderzoeksresultaten van de quantumverstrengeling zijn deze week gepubliceerd in wetenschapsblad Nature Physics. In het nieuwsbericht op de website van de TU Delft omschrijft de universiteit de uitgevoerde experimenten als een belangrijke stap op weg naar een razendsnelle quantumcomputer. Atoomkernen in diamant zijn in hun ogen veelbelovende bouwstenen voor quantumcomputers.

Quantumverstrengeling is volgens de onderzoekers een van de meest intrigerende fenomenen in de natuurkunde. Verstrengelde deeltjes zijn dusdanig sterk met elkaar verbonden, dat zij hun eigen identiteit verliezen. Meetresultaten zijn daarom volledig gecorreleerd bij twee verstrengelde deeltjes, zelfs als deze ver van elkaar verwijderd zijn, leggen de onderzoekers uit in het nieuwsbericht.

Ongelijkheid van Bell geschonden

“Tegenwoordig wordt verstrengeling gezien als een uniek ingrediënt voor revolutionaire nieuwe technologieën die veilige communicatie en ultrasnelle berekeningen mogelijk kunnen maken", schrijft de universiteit.

Het onderzoeksteam heeft bewezen dat de atoomkernen inderdaad verstrengeld waren door de beroemde ongelijkheid van Bell te schenden. Naar eigen zeggen is dit een primeur voor spins in een vaste stof. Het team weet al welke volgende stap moet worden gezet en wil nu “de verstrengeling gebruiken om elementaire quantum algoritmes te demonstreren die buiten de quantummechanica niet mogelijk zijn, zoals de teleportatie van spintoestanden."