Spins in diamant verstrengeld

Wetenschappers van het Kavli Institute of Nanoscience van de TU Delft en het Engelse bedrijf Element Six hebben twee atoomkernen in diamant kwantummechanisch met elkaar verstrengeld. Deze exotische relatie tussen de atoomkernen is gemaakt door middel van een nieuw type kwantummeting op hun spintoestand.

Vorig jaar beschreven de onderzoekers van de TU Delft in het gerenommeerde tijdschrift Nature hoe ze de spintoestand van individuele atoomkernen kunnen uitlezen. In de ultrapure synthetische diamanten van Element Six zijn de kwantumtoestanden van de atoomkernen ook nog eens heel goed beschermd. Maar omdat de wisselwerking tussen kernspins in diamant erg zwak is, is het maken van de voor technologieën vereiste verstrengeling een grote uitdaging.

Een team van de TU Delft en van Element Six onder leiding van Fom-werkgroepleider Ronald Hanson is het nu gelukt om de verstrengeling te maken door een speciale eigenschap van kwantummetingen te gebruiken. In plaats van elke atoomkern apart te ondervragen, hebben ze een gezamenlijke eigenschap van de twee atoomkernen gemeten zonder iets over de toestand van de kernen afzonderlijk te weten te komen. De meting dwong de atoomkernen om precies dezelfde kant op te wijzen, of precies de tegenovergestelde kant, en maakte zo de gewenste correlaties.