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19. August 2004

Traum vom "Beamen" wird wahr

Erstmals Quanten-Teleportation unter realen Bedingungen geglückt

Forschern in Österreich ist in einem spektakulären Experiment ein großer Schritt auf dem Weg zu neuen Technologien gelungen. Ein team von Physikern um Anton Zeilinger konnte Lichtteilchen außerhalb des Labors 600 Meter weit von einer Seite der Donau zur anderen "beamen". Damit sei erstmals eine Quantenteleportation unter realen Bedingungen geglückt, so der Leiter des Experiments, Rupert Ursin von der Universität Wien. Mit der Technik soll künftig unter anderem abhörsichere Kommunikation möglich werden.

Für das Experiment wurde ein 800 Meter langes Glasfaserkabel in der Wiener Kanalisation unter der Donau hindurch gezogen. Mit dessen Hilfe wurden die Quantenzustände von Photonen teleportiert. "Viele hatten geglaubt, dass sich die empfindlichen Quantenzustände gar nicht unter solchen realen Bedingungen übertragen lassen", so Ursin. Das Experiment ist nach Ansicht der Wissenschaftler ein Schritt zur Umsetzung eines Signalverstärkers für künftige Quanten- Kommunikationsnetzwerke.

Das britische Wissenschaftsmagazin "Nature", in dem die Wiener Forscher über ihren Versuch berichten (Bd. 430, S. 849), feierte das Experiment als "Bravourstück".



Der Mechanismus des Beamens

Die Experimente in Wien beruhen auf dem Phänomen so genannter verschränkter Photonen. Diese besitzen eine "spukhafte Fernwirkung", wie Nobelpreisträger Albert Einstein es einst ausdrückte.

Bei der Quantenteleportation werden nicht die Teilchen selbst, sondern nur ihre "Quantenzustände" übertragen, also Information. Dazu erzeugt der Sender zunächst einen gemeinsamen Mischzustand aus zwei "verschränkten" Teilchen und schickt eines davon etwa durch ein Glasfaserkabel zum Empfänger.

Sobald der Sender das verbliebene Teilchen mit dem zu teleportierenden kombiniert, entsteht beim Empfänger simultan und ohne unmittelbare Einwirkung eine exakte Kopie des zu teleportierenden Teilchens.

(N24.de, ORF)