Wetenschappers hebben de quantuminformatie van lichtdeeltjes over een afstand van meer dan honderd kilometer ‘geteleporteerd’.

In science-fiction is het allang gemeengoed, maar in werkelijkheid lijkt het nog heel ver weg. Teleportatie, de verplaatsing van een voorwerp van de ene naar de andere plek zonder de afstand tussen beide plaatsen fysiek af te leggen, kennen we vooral van tv-hits als Star Trek. Toch, beetje bij beetje, slagen wetenschappers erin lichtdeeltjes te teleporteren. En nu hebben quantumwetenschappers een nieuwe mijlpaal bereikt.

Het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) heeft de quantuminformatie van lichtdeeltjes geteleporteerd door een glasvezelkabel over een afstand van meer dan honderd kilometer. Dat is vier keer zover als de voorlaatste succesvolle poging.

Verstrengeld

Hoe werkt het? De quantumwetenschap stelt dat deeltjes onderling verstrengeld kunnen worden. Dat betekent dat ze identiek zijn en met elkaar mee veranderen, ongeacht de fysieke afstand tussen beide. Met behulp van dit mechanisme is het mogelijk informatie van een lichtdeeltje, de zogenaamde quantumtoestand, over te hevelen naar een identiek deeltje heel ergens anders.

Het succesvolle experiment van NIST betekent dat quantumteleportatie weer een stap verder is. Maar Star Trek-fans die hopen dat beaming up realiteit wordt in de nabije toekomst, komen helaas bedrogen uit. Lichtdeeltjes teleporteren is één ding, materie zo verplaatsen is van een andere orde – laat staan de teleportatie van een mens.

Quantuminternet

De oplettende KIJK-lezer zal hebben opgemerkt dat een afstand van honderd kilometer niet nieuw is in teleportatie. Cruciaal bij de laatste doorbraak is echter het materiaal waardoor is geteleporteerd: een gewone glasvezelkabel. Dat heeft alles van doen met de uiteindelijke toepassing van quantumteleportatie.

Zo zou quantumcommunicatie, waarbij informatie wordt geteleporteerd van de ene naar de andere computer, een revolutie in encryptie kunnen betekenen. Een mailtje naar een vriend in New York zal immers een stuk moeilijker te onderscheppen zijn voor de NSA wanneer deze wordt geteleporteerd door de glasvezelkabel, waardoor nu ons veel ‘langzamere’ internet reist. Uiteindelijk, zo voorzien de wetenschappers, zou het zelfs de basis kunnen vormen voor een nieuw communicatienetwerk, een ‘quantuminternet’.

In KIJK 2/2013 hadden wij een interview met natuurkundige Alain Aspect. Hij luidde de zogenoemde tweede quantumrevolutie in.

Bronnen: Phys.org, LiveScience

Beeld: FreeImages/CC BY 3.0