COLUMN HANS VAN WETERING

DE STIJL VAN

KWAN TUM

Journalist-schrijver Hans van Wetering is gefascineerd door het fenomeen tijd en de wereld van overmorgen. Een column over toekomstvisioenen, technologische (bokken)sprongen en dappere pogingen de tijd zelf te verslaan.

Het is een mysterieuze wereld, een wereld van quarks, leptonen en wimps, van ‘ijkbosonen’, van steriele neutrino’s en raadselachtige spiegeldeeltjes. Het is ónze wereld, weten we sinds kort. En zien kunnen we haar niet; dat ze bestaat leiden we af uit wiskundige berekeningen. De deeltjesfysica (ook wel: subatomaire fysica), zoals het veld binnen de kwantumfysica heet waarin onderzoek wordt gedaan naar de allerkleinste bouwstenen van het universum, heeft het afgelopen decennium een explosieve ontwikkeling doorgemaakt. Niet in de laatste plaats door de ‘Large Hadron Collider’, een tunnelvormige machine met een omtrek van 27 kilometer (het is het grootste apparaat op aarde) waarin subatomaire deeltjes (protonen) op elkaar worden geschoten met een snelheid van 99,999999% van de lichtsnelheid. Met als doel om zo de allerkleinste deeltjes te betrappen. En de ene ontdekking is nog wonderlijker dan de andere.

Zo kan een en hetzelfde deeltje op meerdere plaatsen tegelijk zijn en kunnen deeltjes elkaar zelfs op vele kilometers afstand direct beïnvloeden. ‘Verstrengeling’ noemen we zo’n mysterieuze verbinding. En eigenlijk is het woord ‘deeltje’ helemaal niet van toepassing. We gebruiken het bij gebrek aan beter. Deeltjes vertonen ‘dualiteit’: in sommige experimenten zijn ‘deeltjes’ deeltjes, en soms zijn het golven. Strikt genomen bestaat materie überhaupt niet, weten we sinds de ontdekking van zogeheten quarks, de ‘deeltjes’ waaruit atomen zijn opgebouwd: deeltjes die geen deeltjes zijn, maar louter energie. Datgene wat wij materie noemen is eigenlijk ‘bevroren energie’. En dat geldt dus ook voor onszelf.

Bent u daar nog? Mindboggling is het woord dat kwantumfysici zelf ook wel gebruiken om de soms bizarre eigenaardigheden van die subatomaire wereld aan te duiden. Niet verwonderlijk dus dat geregeld lui opduiken die de fascinatie voor die onbegrijpelijke kleine deeltjes en de daarmee verbonden kwantumtheorie misbruiken om hun holistische, esoterisch wereldbeeld mee te stutten. Figuren als de populaire Indiaas-Amerikaanse filosoof Deepak Chopra, die een eigen kwantummystiek ontwikkelde, inclusief ‘kwantumtherapie’ om de ‘kwantumrelaties tussen bewustzijn, materie en het universum tot stand te brengen’. Want dat bewustzijn van ons is kwantumbewustzijn, beweert Chopra. ‘Kwantum’: je kunt het woord niet genoeg herhalen als je boeken wilt slijten.

Een deeltje (nou ja, een vermoede eigenschap van een deeltje) dat daarbij bijzonder tot de verbeelding spreekt, is de zogeheten ‘Majorana’. En dat niet alleen omdat de wetenschapper die de Majorana-theorie bedacht, meneer Majorana, in 1938 van de aardbodem verdween tijdens een bootreis van Palermo naar Napels. Groot nieuws was het toen de Leidse hoogleraar Leo Kouwenhoven in 2012 wereldkundig maakte dat zijn onderzoeksgroep het tot dan onvindbare Majorana-deeltje had gevonden. Groot nieuws omdat het Majorana-deeltje geschikt zou kunnen zijn voor de bouw van een kwantumcomputer: een computer die niet, zoals een gewone computer, rekent in enen of nullen, maar gebruik maakt van zogeheten qubits die tegelijkertijd enen en nullen kunnen zijn.

Jammer dus dat vorig jaar bleek dat Kouwenhoven’s onderzoek fouten bevatte: geen Majorana. Onderzoek naar die kwantumcomputer is niet stilgevallen, talloze experimenten zijn gaande. Om een idee te geven wat zo’n computer vermag: in een experiment in juni van dit jaar was kwantumcomputer Borealis 7,800,000,000,000,000 maal sneller dan een ‘conventionele’ supercomputer. Anders gezegd: een taak waarvoor een supercomputer 9000 jaar nodig zou hebben, zou door de kwantumcomputer in 36 microseconden zijn volbracht. En dat is nog maar het begin, de eerste pogingen. Er wordt al voorzichtig gesproken over netwerken van kwantumcomputers, over een kwantuminternet dat ons een wereld brengt waarvan we ons nog geen voorstelling kunnen maken. Waarin mogelijk zelfs ons bewustzijn, dat schitterende mysterie dat ons tot mens maakt, zal worden ontraadseld en, een volgende stap, we eindelijk echt denkende, bewuste machines kunnen begroeten. Het is nog even wachten, maar die empathische robot-vriend van u staat op goede dag misschien echt voor uw deur.