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Verschränkte Atome

Physiker kommen dem Beamen näher

Teleportation à la Star Trek könnte doch noch Wirklichkeit werden. Dänischen Wissenschaftlern ist es gelungen, den Quantenzustand von Cäsiumatomen über eine räumliche Distanz hinweg zu übertragen.

DPA

Beamen: Auf der Spur von Star Trek

Mit Hilfe von Laserlicht hat ein dänisches Forscherteam um Eugene Polzik zwei getrennte Gaswolken aus insgesamt zehn Billionen Cäsiumatomen in den so genannten verschränkten Quantenzustand versetzt. Wie die Wissenschaftler im britischen Fachmagazin "Nature" berichten, verharrten einige der Atome bis zu einer halben Millisekunde lang in diesem gekoppelten Zustand. Für Atome eine halbe Ewigkeit - gilt der seltene Quantenzustand doch als äußerst instabil.

Bereits 1993 hatte die Idee der vollständigen Übertragung eines Gegenstandes von einem Ort zu einem anderen in den Köpfen der Physiker konkrete Formen angenommen. Charles Bennett und seine Kollegen hatten die Idee, dass sich in verschränkten Systemen die Quanteneigenschaften übertragen lassen müssten - auch über eine räumliche Distanz hinweg. In diesem System sollte es möglich sein, einen Ausweg aus der Heisenbergschen Unschärferelation zu finden, die die Übertragung eines Zustandes über eine räumliche Distanz hinweg ausschließt.

Bisher konnten Physiker den verschränkten Quantenzustand nur bei maximal vier Atomen herstellen, einige Billionen über einen relativ langen Zeitraum hinweg zu koppeln, schien undenkbar.

"Unser Experiment beweist, dass es möglich ist, makroskopische Objekte allein mithilfe von Laserlicht zu verschränken", so Polzik. Sind zwei Atome miteinander verschränkt, so führt die Änderung des einen Zustandes unweigerlich zu einer Zustandsänderung des anderen Atoms. In den Versuchen der Dänen stellte die eine Cäsiumgaswolke eine halbe Millisekunde lang das Spiegelbild der anderen dar. Zudem, so die Forscher, konnte bewiesen werden, dass die Verschränkung auch über Hindernisse hinweg und bei Raumtemperatur möglich ist.

Trotz aller Euphorie verlieren sich die Physiker nicht in Visionen. "Beam me up!" ist nicht die neue Parole in ihrem Labor. Vielmehr wollen sie den verschränkten Zustand über eine längere Zeitdauer aufrecht erhalten und auch feste Körper in den korrelierten Quantenzustand bringen. Die Physiker erhoffen sich davon einen Schritt in Richtung quantengesteuerter Computer.

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