In laboratoria worden al kwantumtoestanden gecreëerd waarin miljoenen atomen zich als één geheel gedragen, tegen alle verwachtingen van de klassieke fysica in. Nieuwe maten voor 'uitgebreide grootte' en 'verstrengelde grootte' maken het mogelijk de schaal van deze coherentie en verstrengeling in reële experimenten met mechanische systemen nauwkeurig te beoordelen.
De theoretici Benjamin Yadin van de Universiteit van Siegen in Duitsland en Matteo Fadel van de Peking-universiteit en ETH Zürich publiceerden op 30 oktober 2026 in het tijdschrift Quantum een artikel waarin zij twee onafhankelijke maten invoeren. De eerste — extensive size — laat zien over welke afstand of impuls de coherentie behouden blijft ten opzichte van atomaire schalen. De tweede — entangled size — telt het minimale aantal subsystemen dat verstrengeld moet zijn om de waargenomen gegevens te verklaren. Beide maten steunen op strikte begrippen uit de kwantuminformatietheorie en zijn toepasbaar op experimentele resultaten.
De auteurs pasten de maten toe op recente experimenten met micromechanische oscillatoren en molecuuldiffractie. Daarbij verkregen zij ondergrenzen voor genuine multipartite entanglement — echte veeldeeltjesverstrengeling — op het niveau van 10^5 tot 10^7 atomen. Dit betekent dat om de waargenomen interferentiepatronen te verklaren precies zoveel deeltjes als verstrengeld moeten worden beschouwd, en niet minder.
Stelt u zich een gewone kerstlichtjesslinger voor: als één lampje uitgaat, kan de hele keten doven. Hier verbindt verstrengeling de atomen echter zodanig dat het gedrag van het hele systeem afhangt van de collectieve kwantumtoestand en niet van afzonderlijke deeltjes. Juist deze eigenschap leggen de nieuwe maten vast, waardoor volstrekt verschillende experimenten op één schaal kunnen worden vergeleken.
Het werk laat zien dat moderne mechanische systemen al het regime naderen waarin kwantumeffecten zich op macroscopisch niveau manifesteren. Dit opent de weg naar het toetsen van fundamentele vragen, waaronder mogelijke grenzen die door de kwantumzwaartekracht worden opgelegd, en naar het creëren van robuustere kwantumsensoren en rekenkundige elementen.
De resultaten, gepubliceerd in Quantum op 30 oktober 2026, bieden een helder instrument om de voortgang in de macroscopische kwantummechanica te beoordelen en stellen nieuwe richtpunten voor toekomstige experimenten.
