Druppel chloroform rekent sneller

Hoeveel keer moet een speler minimaal naar een munt kijken om te bepalen of die normaal kop en munt heeft, dan wel tweemaal kop?...

Wat tot voor kort een hersenspinsel van de excentrieke Britse theoreticus David Deutsch leek, is nu gerealiseerd door Amerikaanse onderzoekers bij onder meer IBM in San Jose.

In het Britse weekblad Nature van 14 mei beschrijven Isaac Chuang en collega's hoe ze met behulp van kernspinresonantie in een druppel chloroform opgelost in aceton twee blikken tegelijk hebben kunnen werpen op een denkbeeldige munt.

Hun resultaat lijkt de eerste stap in de richting van praktisch quantumrekenen. Al geruime tijd speculeren theoretici over mogelijkheden om de onbepaaldheid uit de quantummechanica te benutten om tegelijkertijd grote aantallen berekeningsstappen te zetten. Dat zou veel snellere algoritmen mogelijk maken dan met reguliere computers mogelijk is omdat die alle stappen ná elkaar moeten uitvoeren.

In een chloroform-molecuul HCCl3 kan het waterstofatoom H in twee toestanden voorkomen, spin-op en spin-neer, die Chuang opvat als codes voor een blik op de voorkant van de munt, respectievelijk de achterkant. Op eenzelfde manier geeft de toestand van het koolstofatoom C de mogelijke uitkomsten kop of munt weer.

Met behulp van kernspinresonantie kunnen de toestanden nu worden afgetast en gemanipuleerd. Chuang bewijst dat hij daarbij minder stappen nodig heeft dan een klassieke waarnemer zou moeten zetten.

In een commentaar noemt Nature met name het gebruik van vloeistoffen te onpraktisch om voor grootschalig rekenwerk in te zetten. In een artikel elders in het weekblad beschrijft de Australische fysicus B. Kane echter een manier om hetzelfde effect te bereiken in micro-elektronica. Die aanpak is veelbelovend, meent Nature op voorhand.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden