Skip to content
Home » Nobelprijswinnaar natuurkunde wilde de kwantumtheorie omverwerpen die hij betuigde

Nobelprijswinnaar natuurkunde wilde de kwantumtheorie omverwerpen die hij betuigde

    Nobelprijswinnaar natuurkunde wilde de kwantumtheorie omverwerpen die hij betuigde
    De Amerikaanse natuurkundige John Clauser poseert op 4 oktober 2022 in zijn huis in Walnut Creek, Californië, nadat hij de Nobelprijs voor p

    De Amerikaanse natuurkundige John Clauser poseert op 4 oktober 2022 in zijn huis in Walnut Creek, Californië, na het winnen van de Nobelprijs voor natuurkunde.

    De Amerikaanse natuurkundige John Clauser won in 2022 de Nobelprijs voor een baanbrekend experiment ter rechtvaardiging van de kwantummechanica – een fundamentele theorie die de subatomaire wereld beheerst en die vandaag de dag de basis vormt voor een opkomende klasse van ultrakrachtige computers.


    Maar toen hij zijn werk in de jaren zeventig uitvoerde, hoopte Clauser eigenlijk op het tegenovergestelde resultaat: om het veld op zijn kop te zetten en te bewijzen dat Albert Einstein gelijk had om het af te wijzen, vertelde hij AFP in een interview.

    “De waarheid is dat ik sterk hoopte dat Einstein zou winnen, wat zou betekenen dat de kwantummechanica onjuiste voorspellingen deed”, zei de 79-jarige telefonisch vanuit zijn huis in Walnut Creek, net buiten San Francisco.

    Clauser werd in 1942 in Pasadena geboren en dankt zijn vader, een ingenieur die vliegtuigen in de oorlog ontwierp en de afdeling luchtvaart oprichtte aan de Johns Hopkins University in Baltimore, omdat hij hem een ​​levenslange liefde voor de wetenschap bijbracht.

    “Ik dwaalde altijd rond in zijn laboratorium en zei: ‘Wauw, oh jongen, als ik groot ben, wil ik wetenschapper worden, zodat ik ook met dit leuke speelgoed kan spelen.'”

    Als afgestudeerde student aan Columbia in het midden van de jaren zestig raakte hij geïnteresseerd in kwantumfysica naast zijn afstudeerwerk over radioastronomie.

    Kwantumverstrengeling

    Volgens de kwantummechanica kunnen twee of meer deeltjes bestaan ​​in een zogenaamde verstrengelde toestand – wat er met de ene in een verstrengeld paar gebeurt, bepaalt wat er met de andere gebeurt, ongeacht hun afstand.

    Het feit dat dit onmiddellijk gebeurde, was in tegenspraak met Einsteins relativiteitstheorie die stelde dat niets – inclusief informatie – sneller kan reizen dan de snelheid van het licht.

    In 1935 verwierp hij dit element van kwantumverstrengeling – non-lokaliteit genaamd – als ‘spookachtige actie op afstand’.

    Einstein geloofde in plaats daarvan dat “verborgen variabelen” die de deeltjes instrueerden welke toestand ze moesten aannemen, in het spel moesten zijn, waardoor hij op gespannen voet stond met zijn grote vriend maar intellectuele tegenstander Niels Bohr, een grondlegger van de kwantumtheorie.

    In 1964 stelde de Noord-Ierse natuurkundige John Bell een theoretische manier voor om te meten of er inderdaad verborgen variabelen in kwantumdeeltjes zaten. Clauser realiseerde zich dat hij het langdurige Bohr-Einstein-debat zou kunnen oplossen als hij het juiste experiment kon creëren.

    “Mijn scriptieadviseur dacht dat het een afleiding was van mijn werk in de astrofysica,” herinnerde hij zich, maar onverschrokken schreef hij aan Bell, die hem aanmoedigde om het idee op te nemen.

    Als afgestudeerde student in het midden van de jaren zestig raakte John Clauser geïnteresseerd in kwantumfysica naast zijn afstudeerwerk over radioastronomie.

    Als afgestudeerde student in het midden van de jaren zestig raakte John Clauser geïnteresseerd in kwantumfysica naast zijn proefschrift over radioastronomie.

    Pas toen Clauser zijn doctoraat had afgerond en een baan bij UC Berkeley had aangenomen, kon hij daadwerkelijk aan het experiment beginnen, samen met medewerker Stuart Freedman.

    Ze richtten een laser op calciumatomen, waardoor deze deeltjes van verstrengelde fotonparen uitzond die in tegengestelde richtingen schoten, en gebruikten filters aan de zijkant om te meten of ze gecorreleerd waren.

    Na honderdduizenden runs ontdekten ze dat de paren meer correleerden dan Einstein had voorspeld, wat de realiteit van “spookachtige actie” aantoonde met harde gegevens.

    Destijds waren de leidende lichten van het veld niet onder de indruk, zei Clauser, inclusief de beroemde natuurkundige Richard Feynman, die hem vertelde dat het werk “totaal dwaas was, je verspilt ieders tijd en geld” en gooide hem uit zijn kantoor.

    Het in twijfel trekken van de basis van de kwantummechanica werd onnodig geacht.

    kwantumcomputer

    Dat was niet de mening van het Nobelcomité, dat Clauser, Alain Aspect uit Frankrijk en Anton Zeilinger uit Oostenrijk de meest prestigieuze wetenschappelijke prijs ter wereld toekende voor hun baanbrekende werk om het vakgebied vooruit te helpen.

    “Het duurde lang voordat mensen het belang van het werk beseften”, grinnikte Clauser.

    “Maar ik veronderstel dat het een zekere rechtvaardiging is, iedereen vertelde me dat het dom was.”

    De theorie van Einstein sprak Clauser meer aan dan die van Bohr, die hij bekende niet volledig te begrijpen.

    Maar na verloop van tijd besefte hij de echte waarde van de experimenten van hem en zijn medewinnaars. Aantonen dat een enkel stukje informatie door de ruimte kan worden verspreid, vormt tegenwoordig de kern van kwantumcomputers.

    Clauser wees op de met kwantumversleutelde Micius-communicatiesatelliet van China, die vertrouwt op verstrengelde fotonen die duizenden kilometers van elkaar verwijderd zijn.

    “We hebben niet bewezen wat kwantummechanica is – we hebben bewezen wat kwantummechanica niet is,” zei hij, “en weten wat het niet is, heeft praktische toepassingen.”


    De Nobelprijswinnaars die hielpen bij het bewijzen van kwantum ‘spookachtige actie’


    © 2022 AFP

    citaten: Nobelprijswinnaar natuurkunde wilde de kwantumtheorie omverwerpen die hij betuigde (2022, 5 oktober), opgehaald op 5 oktober 2022 van https://phys.org/news/2022-10-nobel-physics-winner-topple-quantum.html

    Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.