Het gaat niet om kleine mystieke deeltjes ergens in Geneve in een versneller, de kwantumwereld is volgens Leo Kouwenhoven (1963) overal om ons heen. De Delftse hoogleraar nanofysica gebruikt hem om nieuwe apparatuur te maken.

Zit teleportatie zoals in Startrek of de film The Fly er al aan te komen?

‘Nee, reken voorlopig maar niet op ‘beam me up, Scotty’. De kwantummechanische processen waarmee je zoiets kunt doen, kunnen geen personen of massa verplaatsen. Wat je kunt oversturen is informatie. We zijn inmiddels in staat om de eigenschappen van een deeltje honderd kilometer verderop te veranderen door iets met een deeltje hier te doen. Dan gaat het om twee deeltjes die eerder ‘verstrengeld’ zijn geraakt en elkaars eigenschappen hebben overgenomen. Zeg de een was rood, de ander wit, en na verstrengeling zijn ze allebei zowel rood als wit. We kunnen ze ‘ontstrengelen’ door er één ‘kleur te laten bekennen’, bijvoorbeeld door ernaar te kijken. De ander verandert dan precies tegelijkertijd, zelfs als het zich aan de andere kant van het heelal bevindt.’

‘Informatie is overigens even echt als een stukje hout ofzo. En ik durf te beweren dat de gewone natuurwetten ook toepasbaar zijn op informatie. Die moet ook voldoen aan dingen als oorzaak-en-gevolg, of de warmtewetten.’

Informatie is toch niet tastbaar?

‘Het is nooit iets abstracts dat overal los van staat. Informatie heeft altijd met fysieke wereld te maken. Of het nou de luchtstromen van spraak zijn, of letters, of de condensator in een chip. Dus moet het voldoen aan fysische wetten, en het bijzondere is dat je daardoor kunt terugredeneren en algemene uitspraken doen, waardoor je veel meer kunt doen met de informatie.’

‘Ik vergelijk het altijd met de beroemde grot van Plato, waarin de mensen vastgebonden zitten en alleen maar schaduwen op de muur kunnen zien van de echte, voor Plato ‘ideale’ wereld. Zo leven wij in de wereld van de klassieke natuurkunde, waarin een balletje naar beneden valt et cetera. Maar er bestaat een grotere kwantumwereld, waarvan we alleen de reflectie kunnen waarnemen. Tot voor kort gooiden we iets die kwantumwereld in, daar deed het dan iets, en wij zagen de afspiegeling daarvan. Nieuw is dat we nu kunnen manipuleren binnen de kwantumwereld, waarna de resultaten op onze klassieke Plato-muur geprojecteerd worden.’

Wat kun je er concreet mee doen?

‘Er komt heel veel kwantumapparatuur aan. Er zit al een beetje kwantummechanica in MRI-scans, in lasers. Maar nu verwerken we informatie met kwantumcomputers. De nullen en enen in de bits van gewone computers worden kwantumbits, die tegelijk 0 en 1 kunnen zijn. Daarmee kun je zo snel en efficiënt rekenen dat dingen die nu nog onoplosbaar zijn – neem het klimaat – wél berekend kunnen worden.’

Begrijpt u de kwantumwereld zelf echt?

‘Nou, daarvoor moet je een beetje bijstellen wat je met ‘begrijpen’ bedoelt. Ik ben ermee bekend.’ 

Zondag 21 februari spreekt prof.dr.ir. Leo Kouwenhoven over ‘De wondere wereld van de quantum mechanica – van teleportatie tot quantum rekenen’ 11.00 u. Paradiso, Weteringschans 6-9 Amsterdam. Toegang €10.00, (studenten € 5.00).

Om wille van een toegevoegd kort cv’tje van Kouwenhoven werd dit interview ingekort. De versie in NRC Next verscheen – dit keer overigens niet op dinsdag maar op woensdag (17 februari), onder dezelfde kop.