Kwantumverstrengeling is een fenomeen waarbij twee of meer deeltjes zodanig met elkaar verbonden zijn dat de toestand van het ene deeltje niet onafhankelijk van het andere kan worden beschreven, zelfs niet als ze over een grote afstand van elkaar zijn gescheiden. Dit is in tegenstelling tot de klassieke natuurkunde, waar de toestand van een deeltje onafhankelijk is van de toestand van andere deeltjes.

Kwantumverstrengeling is uitgebreid bestudeerd in de natuurkunde, maar is pas onlangs begonnen met onderzoek in de scheikunde. Dit komt omdat chemische reacties doorgaans erg complex zijn en het moeilijk is om de effecten van kwantumverstrengeling te isoleren.

Een aantal recente experimenten hebben echter bewijs geleverd voor kwantumverstrengeling in chemische reacties. Eén experiment toonde bijvoorbeeld aan dat de snelheid van een chemische reactie kan worden beïnvloed door de aanwezigheid van een verstrengeld paar elektronen. Dit suggereert dat kwantumverstrengeling een rol kan spelen in de dynamiek van chemische reacties.

Een ander experiment toonde aan dat de producten van een chemische reactie met elkaar verstrengeld kunnen zijn. Dit suggereert dat kwantumverstrengeling kan worden gebruikt om nieuwe materialen met unieke eigenschappen te creëren.

De studie van kwantumverstrengeling in chemische reacties bevindt zich nog in de beginfase, maar heeft het potentieel om ons begrip van de chemie radicaal te veranderen. Door te begrijpen hoe kwantumverstrengeling chemische reacties beïnvloedt, kunnen we mogelijk nieuwe medicijnen, materialen en katalysatoren ontwerpen met verbeterde eigenschappen.

Hoe kom je erachter of kwantumverstrengeling aanwezig is in een chemische reactie

Er zijn een aantal manieren om de aanwezigheid van kwantumverstrengeling in een chemische reactie te detecteren. Een veelgebruikte methode is het gebruik van spectroscopie . Spectroscopie is de studie van de interactie van licht met materie. Wanneer licht interageert met een molecuul, kan het worden geabsorbeerd of uitgezonden. Het patroon van absorptie en emissie kan worden gebruikt om het molecuul en zijn energieniveaus te identificeren.

Als twee moleculen verstrengeld zijn, zullen hun energieniveaus gecorreleerd zijn. Dit betekent dat de absorptie en emissie van licht door het ene molecuul de absorptie en emissie van licht door het andere molecuul zal beïnvloeden. Deze correlatie kan worden gedetecteerd met behulp van spectroscopie.

Een andere methode voor het detecteren van kwantumverstrengeling is het gebruik van Magnetic Resonance Imaging (MRI) . MRI is een medische beeldvormingstechniek die gebruik maakt van magnetische velden en radiogolven om beelden van de binnenkant van het lichaam te maken. MRI kan worden gebruikt om de aanwezigheid van ongepaarde elektronen te detecteren.

Als twee elektronen verstrengeld zijn, zullen hun spins gecorreleerd zijn. Dit betekent dat de magnetische momenten van de twee elektronen op één lijn liggen. Deze uitlijning kan worden gedetecteerd met behulp van MRI.

Door gebruik te maken van spectroscopie en MRI is het mogelijk om de aanwezigheid van kwantumverstrengeling in chemische reacties te detecteren. Dit kan ons helpen de rol van kwantumverstrengeling in de chemie te begrijpen en nieuwe materialen en medicijnen met verbeterde eigenschappen te ontwerpen.