Studenten kunnen hun onwetendheid verbergen en vragen correct beantwoorden in een examen zonder dat hun gebrek aan kennis wordt opgemerkt door docenten, maar alleen in de kwantumwereld.

Onderzoekers van de University of Queensland hebben met succes een contra-intuïtief idee van de kwantumtheorie geverifieerd - dat onwetendheid over het geheel niet noodzakelijkerwijs onwetendheid over de onderdelen impliceert - in het laboratorium.

UQ-fysicus Dr. Jacqui Romero van het ARC Center of Excellence for Engineered Quantum Systems (EQUS) zei dat de bevindingen van het team belangrijk zouden zijn bij het evalueren van de beveiliging van kwantumversleuteling.

“Wat ook heel fijn is, is dat we een toegankelijke, real-world interpretatie van een uitspraak die voortkomt uit pure kansrekening, ' zei dokter Romero.

Volgens de klassieke intuïtie onwetendheid kan worden herleid tot een bron - als de kennis van een student over een boek onvolledig is, een leraar kan een test ontwerpen om te onderzoeken welke delen van het boek de leerling niet kennen.

UQ Ph.D. kandidaat en experimenteel natuurkundige EQUS Michael Kewming zei dat dit niet altijd het geval was in de kwantumwereld.

"Onze resultaten bevestigen dat de bron van onwetendheid van de student kan worden verborgen voor de leraar met behulp van kwantumsystemen, "Mr Kewming zei. "Als we communiceren, we gebruiken speciale symbolen, letters genaamd, die een alfabet vormen. In onze studie, we doen hetzelfde, maar we gebruiken licht om een ​​kwantumalfabet te maken."

Volgens de heer Kewming hebben kwantumalfabetten vreemde eigenschappen.

"Laten we zeggen dat de student een examen aflegt dat twee onderwerpen behandelt, en hoewel ze niet hebben gestudeerd, hebben ze een enkele hint gekregen van een deskundige vriend, " hij zei.

"In de klassieke situatie deze hint kan alleen maar zo nuttig zijn - informatie verstrekken over slechts één onderwerp - en de leraar kan nog steeds ontdekken welk onderwerp de leerling niet kent. Maar een hint geschreven met ons kwantumalfabet kan tegelijkertijd informatie over beide onderwerpen bevatten, ondanks dat het er maar één lijkt te zijn. Als resultaat, de leraar kan de bron van de onwetendheid van de student niet achterhalen, omdat de hint altijd nuttig is voor de student."

Het UQ-onderzoeksteam kon dit verifiëren in een fysiek experiment door informatie te schrijven in de vorm van enkele fotonen - de deeltjes waaruit licht bestaat.

"Ons resultaat heeft implicaties voor de beveiliging van op kwantum gebaseerde codering, omdat we hebben aangetoond dat wat waar is voor klassieke hints niet waar is voor kwantumhints, ' zei dokter Romero.

Helaas voor studenten die zich voorbereiden op examens, kwantumhints zullen niet snel buiten het lab beschikbaar zijn.

De resultaten zijn gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .