Spukhafte Physik
Neuer Rekord beim »Beamen« erzielt
Dass man Menschen augenblicklich von einem Planeten auf einen anderen »beamen« kann, wird wohl für immer Science-Fiction bleiben. Das ist bei einzelnen Quantenteilchen anders. Bereits 2004 war es einem Team um den österreichischen Physiker Anton Zeilinger gelungen, die Eigenschaften eines Photons ohne Zeitverzögerung quer über die Donau auf ein anderes Photon zu übertragen. Zwar steigerten chinesische Forscher die »Beamweite« vor zwei Monaten auf 97 Kilometer. Doch nun haben sich Zeilinger und seine Kollegen den Rekord zurückgeholt.
Alle genannten Versuche beruhen auf dem Phänomen der Verschränkung, das aus der Quantenphysik folgt. Dabei werden zwei Teilchen zu einem gemeinsamen Quantenzustand verschmolzen, so dass sie auch nach einer Trennung stets verbunden bleiben. Weil überdies ein Teilchen umgehend auf die Veränderungen des anderen reagiert, sprach Albert Einstein einst von einer »spukhaften Fernwirkung«, die real auszuschließen sei. Ein Irrtum, denn die hier beschriebenen Quanteneigenschaften wurden inzwischen vielfach im Experiment nachgewiesen.
So auch von Zeilingers Team, das 2007 zwei Photonen A und B über eine Entfernung von 143 Kilometern miteinander verschränkte. Photon A befand sich dabei auf der Kanareninsel La Palma, Photon B auf Teneriffa. Nun haben die Forscher eine weitere experimentelle Großtat vollbracht und auf der genannten Strecke erstmals Informationen »gebeamt«. Auf folgende Weise: Das in La Palma verbliebene Photon A wurde mit einem weiteren Photon C verschränkt, dessen Quantenzustand die zu sendende Information darstellte. Wie erwartet löste sich der Quantenzustand von C bei der Verschränkung mit A auf und wurde sogleich auf das ebenfalls mit A verschränkte Teilchen B in Teneriffa übertragen. Am Ende dieses »spukhaften« Prozesses, der auch Teleportation genannt wird, erwies sich Teilchen B als exakte Kopie von Teilchen C, berichten die Forscher in der britischen Fachzeitschrift »Nature« (DOI: 10.1038/nature11472).
Für 2016 ist ein ähnliches Experiment im Weltraum geplant. Denn um eine satellitenbasierte Teleportation und ein globales Quanteninternet realisieren zu können, müsse die Verschränkung zuvor auf kosmische Dimensionen ausgedehnt werden, sagt Zeilinger, der schon seit Jahren als heißer Kandidat für den Physiknobelpreis gilt. Ob er diesmal unter den Laureaten sein wird? Seine Chancen stehen, wie ich finde, so gut wie nie zuvor.
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