science >> Wetenschap >  >> Fysica

Grote wetenschappelijke doorbraak op subatomair niveau belooft veilige communicatie

Verstrengelde deeltjes houden de belofte in van het creëren van een communicatiesysteem dat veilige berichten kan verzenden zonder kabels, signalen of code

Chinese wetenschappers hebben een grote prestatie geleverd met een van de vreemdste fenomenen in de subatomaire wereld:fotonen die zich als tweelingen gedragen en dezelfde dingen tegelijkertijd ervaren, zelfs over grote afstanden.

De op de ruimte gebaseerde techniek ontwikkeld door de onderzoekers en gerapporteerd in het tijdschrift Wetenschap heeft potentieel voor een revolutie in de telecommunicatie en misschien ooit voor het ontwikkelen van een hackbestendig internet.

Het principe heet kwantumverstrengeling, waarin fotonen of neutronen zo ontstaan ​​dat ze met elkaar verbonden zijn en zich gedragen alsof ze één geheel zijn, zelfs als ze fysiek gescheiden zijn.

In een baanbrekend experiment onder leiding van professor Jian-Wei Pan van de Hefei University in China, een laser op een satelliet die 300 mijl boven de aarde draait, produceerde verstrengelde fotonen.

Ze werden vervolgens overgebracht naar twee verschillende grondstations op 750 mijl (1, 200 kilometer) uit elkaar, zonder de verbinding tussen de fotonen te verbreken, aldus de onderzoekers.

Die afstand is 10 keer groter dan het vorige record voor verstrengeling. Het experiment markeerde ook de eerste keer dat verstrengelde fotonen in de ruimte werden gegenereerd.

Beide stations liggen in de bergen van Tibet, op een hoogte die de hoeveelheid lucht verminderde die de fragiele fotonen moesten doorkruisen.

"Het is een enorme, grote prestatie, "Thomas Jennewein, natuurkundige aan de Universiteit van Waterloo in Canada, vertelde Wetenschap. "Ze begonnen met dit gewaagde idee en zijn erin geslaagd om het te doen."

Verstrengelde deeltjes houden de belofte in van het creëren van een communicatiesysteem dat veilige berichten kan verzenden zonder kabels, signalen of code:elke actie op een van de tweelingen wordt gedetecteerd door de andere, dus het bericht dat via zo'n kanaal wordt verzonden, kan niet worden gehackt.

Die eigenschappen van de kwantumfysica bieden ook het potentieel voor supersnelle computers.

Amerikaanse en Europese teams overwegen om op kwantum gebaseerde apparatuur naar het internationale ruimtestation ISS te sturen.

Eén test zou kunnen zien of veranderende zwaartekrachtvelden de verstrengeling beïnvloeden.

Wetenschappers zouden fotonen in de zwakkere zwaartekrachtomgeving van een baan vergelijken met verstrengelde partners die naar de aarde zijn gestuurd, zegt Anton Zeilinger, een natuurkundige aan de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen in Wenen.

"Er zijn niet veel experimenten die verbanden tussen zwaartekracht en kwantumfysica testen, ', vertelde hij aan Wetenschap.

"Ik ben er persoonlijk van overtuigd dat het internet van de toekomst gebaseerd zal zijn op deze kwantumprincipes."

© 2017 AFP