2014-10-08

Teleportation über lange Distanz endlich geglückt

Der Traum von der Datenübertragung in Echtzeit rückt näher – zumindest pulverisierten Physiker um Nicolas Gisin von der Université de Génève ihren vorherigen Rekord einer Quantenteleportation von sechs Kilometern. Nun gelang es ihnen, den Quantenzustand eines Photons über 25 Kilometer hinweg verzögerungsfrei in einem Glasfaserkabel auf einen Kristall zu übertragen, ohne dass dieser sich unterwegs verändert. Der Kristall dient dabei als eine Art Datenspeicher, der die Informationen des Photons aufnimmt und sichert, ohne dass die beiden direkt miteinander in Kontakt geraten. Laut der Theorie hinter der Quantenteleportation verhalten sich kleinste Teilchen selbst über große Strecken wie Zwillinge, wenn sie miteinander verschränkt sind.

Während ihres Versuchs schickten die Forscher um Nicolas Gisin zwei verschränkte Photonen auf die Reise – eines durchquerte die 25 Kilometer lange optische Faser, während das andere mit derselben Quanteninformation in den Kristall gesendet wurde. Dann jagten die Wissenschaftler ein drittes Photon in die Glasfaser, um damit das andere darin befindliche Photon auszulöschen. Diese Kollision wurde analysiert und zeigte, dass die Information des dritten Photons nicht zerstört wurde, sondern auf den Kristall mit dem zweiten "verschränkten" Photon übergegangen war.



quelle: wikipedia

Der Wiener Physiker Anton Zeilinger gab zur Quantenteleportation ein interessantes Interview in der der Weltwoche:

Manche Physikergruppen teleportieren bereits einzelne Atome. Was spricht denn nun eigentlich genau gegen das Beamen von Menschen?
Wir reden hier von Quantenphänomenen – wir haben keine Ahnung, wie wir die bei grösseren Objekten erzeugen sollen. Und selbst wenn es ginge, gäbe es riesige Probleme. Erstens: Aus physikalischen Gründen muss das Original vollkommen von seiner Umgebung isoliert sein, damit die Übertragung funktioniert. Voraussetzung dafür ist ein totales Vakuum. Das ist für Menschen bekanntlich nicht so gesund. Zweitens: Sie nehmen einem Menschen alle Eigenschaften weg und übertragen sie auf einen anderen. Sie produzieren also ein Wesen, das keine Haarfarbe mehr hat, keine Augenfarbe, gor nix. Ein Mensch ohne Eigenschaften! Das ist nicht nur unethisch – das ist so verrückt, dass man es sich nicht mal vorstellen kann.

Na ja, in Wien vielleicht schon... Aber sagen Sie, es kommt ja noch das Problem der Informationsmenge hinzu. Sie haben mal ausgerechnet, dass sich ein Turm von hier bis zur Mitte der Milchstrasse ergäbe, wenn man alle Information, die in einem Menschen steckt, auf CD brennen würde.

Das war vor ein paar Jahren – mit heutiger Technologie wäre der Turm nicht mehr ganz so hoch. Aber wir können eine kleine Überschlagsrechnung machen: Die Atome eines Menschen entsprechen einer Informationsmenge von etwa tausend Milliarden Milliarden Milliarden Bit. Selbst mit der allerbesten Technologie benötigen Sie zur Übertragung dieser Menge etwa dreissig Milliarden Jahre. Das ist doppelt so viel wie das Alter des Universums. Da braucht’s also noch einige major breakthroughs in der Technologie.

Wo sehen Sie die Obergrenze bei der Teleportation?

Wer weiss, vielleicht können wir in tausend Jahren tatsächlich eine Kaffeetasse teleportieren. Aber Achtung: Jede winzige Störung von aussen kann bewirken, dass die Tasse ohne Henkel ankommt. Für Menschen wäre eine solche Fortbewegungstechnik viel zu gefährlich.

Warum verträgt das Verfahren keine Störung?

Weil jede Störung – und dazu reicht schon eine Messung oder Beobachtung – den Zustand der Teilchen verändert, die an der Teleportation beteiligt sind. Nicht wahr, die Gesetze der Quantenphysik sind komplett anders als die unserer Lebenswelt. Für die Quantenteleportation verwenden wir die Methode der Verschränkung. Das ist ein besonderer Zustand, der zwei oder mehrere Teilchen verbinden kann, aber bei jeder Beobachtung von aussen sofort verschwindet.

Die Verschränkung – das muss man sich vorstellen wie...

...das kann man sich eigentlich gar nicht vorstellen. Der österreichische Physiker Erwin Schrödinger hat den Begriff 1935 eingeführt, und er hat auch gleich gesagt, dass die Verschränkung jenes Phänomen der Quantenphysik ist, das uns zwingt, von all unseren liebgewordenen Vorstellungen über die Welt Abschied zu nehmen.


Anton Zeilinger: Einsteins Spuk. Teleportation und weitere Mysterien der Quantenphysik. Bertelsmann. 320 S., Fr. 38.50

Lesen Sie das ganze Interview hier:
http://www.weltwoche.ch/ausgaben/2005-48/artikel-2005-48-nicht-mal-gott-w.html

Keine Kommentare:

Kommentar veröffentlichen