Gibt es eine Wechselwirkung zwischen Zwillingsphotonen?
Ja, eine solche Wechselwirkung gibt es - allerdings ist es mehr als Korrelation, denn als echte Wechselwirkung zu verstehen. Diese lässt sich im Experiment auch leicht nachweisen: Angenommen Sie haben zwei Photonen in einem verschränkten Zustand erzeugt. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn das eine horizontal, aber das andere vertikal polarisiert ist, man jedoch zunächst nicht feststellen kann, welches Photon welches ist. Trennen Sie diese Photonen, so können Sie die Korrelation erkennen: Sie messen nach der Trennung die Polarisation eines der beiden Photonen und stellen fest, wie es polarisiert ist und wissen damit sofort, dass das "Zwillingsphoton" genau gegensätzlich polarisiert ist. Und zwar unabhängig davon, wie weit die beiden Photonen voneinander entfernt wurden.
Mit dieser Wechselwirkung dürfen Sie so sicher rechnen wie beim Griff in eine Kiste, in der eine schwarze und eine weiße Kugel liegen. Wenn Sie die schwarze herausgreifen, bleibt die weiße in der Kiste: An der einen Kugel können Sie erkennen, welche Farbe die andere hat. Die Polarisation des einen Photons sagt Ihnen, wie es um die Polarisation des anderen steht. Ein Phänomen, das sich glücklicherweise nicht übertragen lässt auf menschliche Zwillinge.
Die Frage wurde beantwortet von Prof. Dr. Thomas Walther, Lehrstuhlinhaber am Institut für Angewandte Physik der Technischen Universität Darmstadt.