Geld voor onderzoek quantuminformatie

Onderzoekers van de universiteiten van Leiden en Delft krijgen negen miljoen euro voor het opzetten van een gezamenlijk onderzoeksprogramma quantuminformatie. Onderzoeksfinancier Stichting FOM (Fundamenteel Onderzoek van Materie) subsidieert vier universitair docenten, drie in Delft en een in Leiden, voor de duur van tien jaar.

In een opstelling in het Huygens Laboratorium te Leiden wordt de verknoping onderzocht van fotonen met een hoekmoment. Op de foto kijk je tegen de stralingsrichting. De centrale heldere straal komt van een sterke violet ‘laserpomp’ aan de achterkant van de tafel en worden middels een spiegel door een optisch kristal gestuurd. Vervolgens wordt hij gestopt door de rechthoekige stralenvanger op de voorgrond. De twee rode stralen betreffen fotonen van een spontane omzetting. Deze fotonen hebben precies twee keer de golflengte van het gesplitste laserpompfoton en komen altijd in paren voor, een in de rechterstraal en een in de linkerstraal. Deze fotonen kunnen verknoopt worden.

Quantuminformatica is een relatief nieuw vakgebied in de natuurkunde. De quantummechanica, de theorie die het gedrag van atomen, elektronen en lichtdeeltjes beschrijft, blijkt nog ruimte te bieden aan een fundamenteel nieuw soort informatieverwerking. Vorige week waren 42 natuurkundigen uit binnen- en buitenland bijeen voor een workshop.
Bij het verder verkleinen van elektronica komt een fundamentele grens in zicht. Op uiterst kleine schaal gaan onvermijdelijk quantumeffecten een rol spelen. Onder sommige omstandigheden lijken deeltjes, zoals elektronen, onzichtbaar met elkaar verbonden. Als het ene deeltje gemanipuleert wordt, is dat direct merkbaar aan de eigenschappen van het tweede deeltje, ook al bevinden beide deeltjes zich ver uit elkaar en is alle communicatie tussen de twee elektronen onmogelijk. De twee ‘verstrengelde’ deeltjes gedragen zich dus wezenlijk anders als twee ‘losse’ deeltjes. Manipulatie met verstrengelde deeltjes opent perspectieven voor nieuwe manieren van informatieverwerking. Zo zouden nog te bouwen quantumcomputers bepaalde taken, zoals het zoeken in databases, veel sneller kunnen uitvoeren dan gewone computers.
De natuurkundigen die vorige week in Leiden samenkwamen voor de workshop leggen gezamenlijk de basis voor een ander omvangrijk onderzoeksprogamma op dit gebied, naast het onderzoek van de universiteiten van Leiden en Delft.< BR>