Teleportation Forscher beamen Photonen über die Donau

Für Albert Einstein war es noch ein Spuk, jetzt ist es endgültig in der Realität angekommen. Erstmals haben Forscher Lichtteilchen über eine Distanz von 600 Metern gebeamt - von einem Ufer der Donau zum anderen.


Einzelne Glasfaser: Wiener Forscher teleportierten Quantenzustand unter der Donau hinweg
AP

Einzelne Glasfaser: Wiener Forscher teleportierten Quantenzustand unter der Donau hinweg

Die Teleportation ganzer Menschen bleibt zwar bis auf Weiteres eine Science-Fiction-Phantasie. Doch für näher liegende Anwendungen - wie etwa superschnelle Computer oder absolut abhörsichere Kommunikation - ist eine effektive Quantenteleportation über lange Strecken unerlässlich. Bisher gelang das "Beamen" von Quantenzuständen allerdings nur unter Laborbedingungen und über Distanzen von wenigen Metern.

Forschern der Universität Wien ist nun in einem spektakulären Experiment ein großer Schritt zur Verwirklichung der neuen Technologien gelungen: Sie konnten erstmals Lichtteilchen außerhalb des Labors über eine größere Distanz teleportieren, wie Teamleiter Rupert Ursin erklärte. Die Wissenschaftler hatten ein 800 Meter langes Glasfaserkabel in der Wiener Kanalisation unter der Donau verlegt und mit dessen Hilfe die Quantenzustände von Photonen 600 Meter weit teleportiert. "Viele hatten geglaubt, dass sich die empfindlichen Quantenzustände gar nicht unter solchen realen Bedingungen übertragen lassen", sagte Ursin.

Das britische Wissenschaftsmagazin "Nature", in dessen aktueller Ausgabe die Forscher über ihren Versuch berichten (Bd. 430, S. 849), feierte das Experiment als "Bravourstück". Es ist nach Ansicht von Ursin und seinen Kollegen ein Schritt zur Umsetzung eines Signalverstärkers für künftige Quanten-Kommunikationsnetzwerke. Gleichzeitig haben die Wiener Physiker die Datenrate für die Quantenteleportation verdoppelt und damit nach Ursins Worten das Maximum des heute Möglichen erreicht.

Bei der Quantenteleportation werden genau genommen nicht die Teilchen selbst, sondern nur ihre Quantenzustände - also Informationen - übertragen. Dazu erzeugt der Sender zunächst einen gemeinsamen Mischzustand aus zwei "verschränkten" Teilchen und schickt eines davon zum Empfänger - etwa durch ein Glasfaserkabel. Sobald der Sender das verbliebene Teilchen mit dem teleportierten kombiniert, entsteht beim Empfänger simultan und ohne unmittelbare Einwirkung eine exakte Kopie.

Albert Einstein bezeichnete diesen bizarren Effekt der Quantenmechanik als "spukhafte Fernwirkung". Inzwischen haben Physiker gezeigt, dass dieses Verfahren nicht nur mit Lichtteilchen, sondern auch mit Atomen funktioniert - aber wohl niemals auf größere Gegenstände oder gar komplette Lebewesen angewandt werden kann.



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