Zwei Türme: Herr der Quanten versucht "Beam"-Experiment
Anton Zeilingers auch über die Fachwelt hinaus bekannt gewordene Teleportationsexperimente gewinnen an Distanz. Nach erfolgreichen Beam-Versuchen über die Donau peilt der "Herr der Quanten" nun zwei Türme an.
Der Physiker möchte mit seinen Mitarbeitern Photonen vom Millennium Tower (Wien-Brigittenau) zum Twin Tower (Wien-Favoriten) teleportieren. Ausgangspunkt der Versuche soll die Kuffner-Sternwarte (Wien-Ottakring) sein, berichtete der Wissenschafter vom Insitut für Experimentalphysik der Universität Wien bei einer Diskussionsveranstaltung im Rahmen der Wiener Wissenschaftstage.
Wissenschaft oder Hexerei?
Voraussetzung für die Experimente, mit denen Zeilinger seit Jahren in den renommiertesten Wissenschaftszeitschriften präsent ist und so ganz nebenbei auch die interessierte Öffentlichkeit verblüfft, ist die so genannte Verschränkung von Lichtteilchen. Dabei handelt es sich um ein Phänomen aus der Quantenwelt, das - ins tägliche Leben übertragen - an Hexerei erinnert. Die beiden Teilchen (Quanten) werden in einer Lichtquelle - etwa einem Laser - erzeugt und können dann in verschiedenen Richtungen auf die Reise geschickt.
"Alice" und "Bob"
Wie weit sie sich auch von einander entfernen, sie bleiben wie über einen unsichtbaren Faden mit einander verbunden. Manipuliert man eines der beiden Quanten, so hat das augenblicklich auch Auswirkungen auf das Geschwisterteilchen. Neben den Grundlagenforschern verfolgen auch Technologen die Versuche mit Interesse. Die Verschränkung könnte auch für die Verschlüsselung von Daten verwendet werden.
Ein Experimentator kann am Punkt A (im Fachjargon meist Alice genannt) eine Abfolge von Manipulationen an Teilchen anstellen, dieser Code würde zur gleichen Zeit am Punkt B (Bob) entstehen. Ein Abhören wäre unmöglich, da jede Messung die Anordnung unweigerlich stört.
Teleportationsversuche
Zeilinger hat die Verschränkung in den vergangenen Jahren immer wieder eingesetzt, um etwa Teleportationsversuche anzustellen. Dabei gelang es den Wiener Physikern, einen Quantenzustand - etwa eine bestimmte Polarisation - über ein Hilfsphoton exakt auf ein drittes Lichtteilchen zu übertragen.
Nach anfänglichen Labor-Experimenten schlossen die Wiener Forscher im Sommer erfolgreich Versuche ab, bei denen die Quanten über eine Strecke von ca. 500 Metern frei durch die Luft über die Donau geschickt wurden.
Unendliche Weiten
Jetzt geht es um Distanzen von einigen Kilometern, berichtete Zeilinger. Sind die Versuche erfolgreich, so ist man damit nicht mehr weit von der Übertragung von verschränkten Teilchen über Satelliten entfernt, denn dafür müssten von Bodenstationen aus ebenfalls nur wenige Kilometer dichter Luftschichten überwunden werden.
Danach, im Vakuum des Weltraums, breiten sich die Teilchen dann mehr oder weniger ungehindert aus. Somit stünden die unendlichen Weiten des Alls als Laboratorium zur Verfügung, gerät Zeilinger bei solchen Überlegungen immer wieder ins Schwärmen.
Gelingen die Experimente zwischen den Türmen wäre damit laut Zeilinger der Nachweis erbracht, dass dies auch zwischen Bodenstation und Satelliten funktionieren würde - "und das ist dann der nächste Schritt". (apa/red)