Nobelprijs voor onderzoek naar licht en materie

Een Fransman en een Amerikaan krijgen de Nobelprijs voor de natuurkunde voor hun onderzoek naar licht en materie. Dankzij hun werk zijn supersnelle kwantumcomputers een stap dichterbij.

Dat we de wereld kunnen zien, komt doordat materie en licht op elkaar inwerken. Maar hoe werkt dat op het niveau van atomen? En wat kun je allemaal doen, als je dat proces begrijpt? De twee winnaars van de Nobelprijs hielden zich hier allebei mee bezig, maar kozen twee tegengestelde benaderingen.

De Amerikaan David J. Wineland ving kleine materiedeeltjes (ionen) in een magnetisch veld en stuurde er licht doorheen. Hij keek vervolgens wat er gebeurde. De Fransman Serge Haroche deed het omgekeerde: hij ving lichtdeeltjes (fotonen) tussen twee spiegels en schoot er ionen doorheen.

Hun onderzoeksveld heet de kwantumoptica. Het speelt op het niveau van de allerkleinste deeltjes. De wetten van de klassieke, Newtoniaanse natuurkunde zijn in de kwantummechanica niet geldig.

De twee hebben een geheel nieuw domein van natuurkundige experimenten blootgelegd, aldus het Nobelprijscomité. Hun werkt resulteert al in de meest precieze klokken die er ooit zijn geweest, maar ook de supersnelle kwantumcomputer komt een stap dichterbij. Dat zijn computers waarin de bits tegelijkertijd een één en een nul kunnen zijn. Daardoor worden er extreem veel combinaties mogelijk en kunnen de computers in theorie ongekende hoeveelheden informatie verwerken.

Wineland en Haroche delen niet alleen de eer, maar ook acht miljoen Zweedse kronen, oftewel zo’n 930.000 euro. Voorheen was het prijzengeld hoger, maar het Nobelcomité moest bezuinigen.

In het verleden wonnen acht Nederlanders de Nobelprijs voor de natuurkunde. De Nederlandse onderzoeker van Russische afkomst André Geim was de laatste. Hij wist als eerste grafeen te maken: een koolstoflaagje van één molecuul dik. Verder heeft hij eens een kikker laten zweven, waar hij de Ig Nobelprijs voor grappig onderzoek voor kreeg. Hij is de enige wetenschapper die beide prijzen in de wacht wist te slepen.