Einstein had ongelijk
Albert Einstein hield het vorige eeuw voor onmogelijk, maar Nederlandse fysici van de TU Delft hebben aangetoond dat twee deeltjes op kilometers afstand rechtstreeks met elkaar in verband kunnen staan.
Hoogleraar kwantumfysica professor Ronald Hanson en promovendus Bas Hensen bouwden met hun team jaren aan een opstelling die reikt van hun eigen laboratorium tot aan een tweede laboratorium, bijna anderhalve kilometer verderop. Metingen met deeltjesparen afgelopen zomer lieten voor het eerst met zekerheid zien dat een kwantumverband op grote afstand behouden blijft. Andere groepen vonden daarvoor jaren geleden al aanwijzingen, maar hun werk liet steeds ruimte over voor andere verklaringen.
Sluiproutes
Het Nederlandse resultaat maakt een eind aan de laatste twijfels die fysici hebben over de volledigheid van de kwantumtheorie van deeltjes. Die geeft aan dat sommige eigenschappen niet vaststaan, zoals in de normale natuurkunde. Pas bij een meting komt als bij een loterij een van de mogelijke eigenschappen aan het licht. Dat maakt de kwantumwereld vaag en ongrijpbaar, iets waarmee Albert Einstein (foto), nota bene zelf een van de kwantumpioniers, moeilijk kon leven.
Kwantumverbanden zoals die nu zijn aangetoond, waarbij de loterijen op twee plaatsen elkaars uitkomsten lijken te kennen, noemde hij sceptisch een "spookachtige invloed op afstand". De meeste natuurkundigen legden zich vorige eeuw wel al neer bij die 'kwantumwazigheid', vooral omdat de theorie uitstekend beschrijft hoe de deeltjeswereld werkt. Het Delftse experiment is een versie van de zogeheten Bell-test, waarbij de kwantumloterij van deeltjeseigenschappen in detail wordt bekeken. Daarbij wordt handig gebruik gemaakt van deeltjesparen, waarvan de individuele eigenschappen niet vaststaan, behalve dat ze altijd tegengesteld aan elkaar moeten zijn.
De test wordt waterdicht genoemd, omdat alle mogelijke theoretische mazen in de proeven gedicht zijn. In Delft worden daarvoor elektronenparen gebruikt, die zijn opgesloten in diamant. Via laserlicht en glasvezelkabels onder de centrale weg van de campus zijn ze kwantummechanisch aan elkaar gekoppeld. Hun onderlinge afstand is bijna 1,4 kilometer, en toch weet elk deeltje zonder enig tijdverlies wat de ander doet, zo laten de metingen zien.
De Utrechtse kenner van kwantumvreemdheid, emeritus hoogleraar professor Dennis Dieks, noemt het feit dat Einsteins afkeer van kwantumspoken van de baan is, geen echt grote verrassing. "Maar het dichten van eventuele sluiproutes is heel belangrijk. Ook vanwege toepassingen. Als je kwantumeffecten wilt gebruiken in veilige datalinks, en dat kan, dan wil je wel zeker weten dat de kwantumwereld echt zo raar is als de theorie beweert."