Akoestisch metamateriaal bootst kwantumverschijnselen na en maakt nieuwe technologie mogelijk

Frustratie over de beperkingen van de kwantummechanica heeft geleid tot een doorbraak bij EPFL in Zwitserland. Onderzoekers, onder leiding van promovendus Mathieu Padlewski, hebben een akoestisch metamateriaal ontwikkeld om gecondenseerde materie te onderzoeken, waarbij de gevoeligheidsproblemen die inherent zijn aan kwantumsystemen worden omzeild. Deze innovatie, gepubliceerd in Physical Review B (maart 2025), maakt gebruik van geluidsgolven om dicht opeengepakte atomen te bestuderen zonder hun delicate toestanden te verstoren. Dit metamateriaal, bestaande uit verstelbare 'akoestische atomen', kan verschijnselen synthetiseren die verder gaan dan het natuurlijke rijk, waardoor mogelijk een revolutie in de telecommunicatie ontstaat door energiegolven te geleiden en het mogelijk te maken energie te oogsten uit omgevingsgeluid. Geïnspireerd door de kwantumparadox van Schrödingers kat, maakt het apparaat observatie van gesuperponeerde toestanden mogelijk zonder ze te laten instorten, in tegenstelling tot directe kwantummetingen. Toekomstige toepassingen strekken zich uit tot medische gebieden, waarbij de cochlea wordt nagebootst om gehoorproblemen zoals tinnitus te bestuderen, en de ontwikkeling van akoestische analoge computers die in staat zijn om grote hoeveelheden gegevens tegelijkertijd te verwerken. Deze interdisciplinaire benadering combineert kwantumfysica met akoestische engineering en opent nieuwe wegen voor wetenschappelijke verkenning en technologische vooruitgang.