Chinesische Wissenschaftler haben sogenannte verschränkte Photonen über eine Rekorddistanz von 1200 Kilometer verteilt - dabei blieb die Verschränkung weiter bestehen. Empfänger war ein Spezial-Satellit im Weltraum.
Hintergrund: Zwei Quanten wie zum Beispiel Lichtteilchen, also Photonen, können nach den Gesetzen der Quantenphysik einen gemeinsamen Zustand annehmen, der sich nicht durch die Summe der beiden Einzelteilchen beschreiben lässt. Diese sogenannte Verschränkung bleibt auch dann erhalten, wenn die beiden Teilchen räumlich sehr weit getrennt werden. Wird nun eines der beiden Teilchen anschließend verändert, zum Beispiel indem es mit einem weiteren Photon verschränkt wird, ändert sich der Quantenzustand des entfernten Partnerteilchens automatisch korrespondierend. Dieses Prinzip funktioniert der Theorie zufolge auch über sehr große Distanzen (Einstein nannte das Phänomen "spukhafte Fernwirkung").Heute sehen Wissenschaftler in der Verschränkung großes Potenzial für Quantennetzwerke, die unter anderem eine abhörsichere, über große Distanzen und ohne Zeitverzügerung ablaufende Kommunikation ermöglichen sollen. In der Praxis ließen sich verschränkte Photonen bislang allerdings nicht weiter als ungefähr 100 Kilometer voneinander trennen. Über größere Entfernungen ist der Verlust in den verwendeten Glasfaserleitungen zu hoch. Nun haben chinesische Wissenschaftler jedoch eine Rekorddistanz von 1200 Kilometern erreicht - im luftleeren Raum. ...
Es zeigte sich ein deutlich geringerer Verlust als im Glasfaserkabel
Im Fachzeitschrift "Science" berichten die Forscher um Juan Yin von der Universität im chinesischen Hefei von ihren Erfolgen. Sie hatten mithilfe ihres im vergangenen Jahr gestarteten Spezial-Satelliten "Micius" verschränkte Photonenpaare per Laser auf drei Bodenstationen in China verteilt. Diese waren bis zu 1203 Kilometer voneinander entfernt.Praktische Anwendungsmöglichkeiten
Die von ihnen entwickelte Technik eröffne neue Wege sowohl für die praktische Quantenkommunikation als auch für grundlegende Quantenoptik-Experimente über Entfernungen, die über bodengestützte Verbindungen bislang unerreichbar gewesen seien. Das Ziel könnten Satelliten sein, aus denen sich ein globales Quantenkommunikationsnetzwerk aufbauen lassen könnte.
Für uns, die wir an mentalen Vorgängen und Quantenvorgängen wie an der Verschränkung interessiert sind, zeigte auch dieses gelungene Experiment, dass die Quantenphysik noch viele Überraschungen in sich birgt, auch solche die wir erwartet haben.
Quellen: Fachzeitschrift "Science", u.a.
Bildquellen-Symbolbilder: pixabay, u.a.
Link: http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1140
