Beamen: Wissenschaft oder Science Fiction?
Beamen
Der Spuk wird Realität
Die von Einstein bezweifelte „spukhafte Fernwirkung“ steht vor ihrer technischen Anwendung.
Wer kennt es nicht? Vom Deck des Raumschiff Enterprise verschwinden Menschen und tauchen auf fremden Planeten wieder auf. „Beamen“ ist längst in die Alltagssprache eingegangen, doch jeder weiß, so etwas gibt es nur im Film.
Wirklich nur im Film? Zwar wird das beamen von Menschen wohl nie möglich sein, aber 1997 „beamte“ in Salzburg die Arbeitsgruppe des Physikers Anton Zeilinger erstmals Lichtteilchen, so genannte Photonen. Dabei nutzte sie eine der schwer zu begreifenden Voraussage der Quantenmechanik. Nach dieser Theorie lassen sich zwei Photonen herstellen, die auf seltsame Weise miteinander verbunden sind. Die Eigenschaften der beiden Lichtteilchen bleiben verbunden, selbst wenn diese kilometerweit voneinander entfernt sind. Misst man eines der Teilchen, dann legt man augenblicklich auch den Zustand des anderen fest. Man nennt zwei solche Teilchen miteinander „verschränkt“.
Könnte man zwei Würfel verschränken, so ließe sich folgendes Verhalten beobachten: Das Ergebnis des ersten Wurfs ist völlig zufällig, der zweite Würfel dagegen zeigt immer das Ergebnis des ersten. Selbst dann, wenn der zweite Würfel sich in einem anderen Zimmer befindet.
Dank dieses Effekts gelang es der österreichischen Arbeitsgruppe mit einem raffinierten Aufbau Photonen zu „teleportieren“ - also zu beamen. Ein Paar verschränkter Photonen diente dabei als eine Art „Transporterstrahl“. Mit seiner Hilfe verliert ein drittes Photon beim Absender seine Eigenschaften, diese werden komplett auf ein Photon beim Empfänger übertragen. Das Photon mit diesen bestimmten Eigenschaften ist beim Sender verschwunden und im selben Augenblick beim Empfänger wieder auferstanden.
Einstein war die „spukhafte Fernwirkung“, die von der Quantenmechanik in die Physik eingeführt wurde, zutiefst suspekt. Doch die von ihm angestoßene Entwicklung dieser Theorie ließ sich auch von seinen Zweifeln nicht aufhalten. Sie hat sich bis heute bewährt und selbst die Verschränkung findet erste praktische Anwendungen: Am 21. April 2004 übertrugen Anton Zeilinger und sein Team erstmals eine mit Quantenkryptografie verschlüsselte Überweisung. Der Wiener Bürgermeister erzeugte per Tastendruck dazu ein verschränktes
mit der Einstein-Zitatmaschine!
