Wäre es prinzipiell möglich, Quantenteleportation auch per Funk durchzuführen? Könnte damit beispielsweise eine Funkverbindung zu einem Raumschiff ohne Zeitverlust bewerkstelligt werden?
10. Januar 2014
Wäre es prinzipiell möglich, Quantenteleportation auch per Funk durchzuführen? Könnte damit beispielsweise eine Funkverbindung zu einem Raumschiff ohne Zeitverlust bewerkstelligt werden?
Eine Quantenteleportation per Funk ist grundsätzlich denkbar. Nicht möglich ist es aber, auf diese Weise Informationen ohne Zeitverzögerung zu übertragen.
Unter Quantenteleportation versteht man die Informationsübertragung mittels so genannter verschränkter Quantenzustände. Sie wurde 1997 zum ersten Mal in der Arbeitsgruppe von Anton Zeilinger erfolgreich mit Photonen (Lichtteilchen) durchgeführt. Heute wird sie zum Beispiel in der Quantenkryptographie zur abhörsicheren Kodierung von Daten genutzt. Da das dabei eingesetzte Licht ebenso wie die beim Funk genutzten Signale elektromagnetische Wellen sind, spricht theoretisch nichts dagegen, Quanteteleportation auch per Funk durchführen zu können.
Eine Informationsübertragung damit ist möglich, allerdings nur mit Lichtgeschwindigkeit. Die Quantenteleportation basiert auf dem Konzept der verschränkten Teilchen. In einem Experiment werden zwei Teilchen hergestellt, deren Gesamtzustand aufgrund physikalischer Erhaltungssätze miteinander gekoppelt ist, deren Einzelzustände aber prinzipiell unbekannt sind. Physikalisch gesehen werden dadurch beide Teilchen zu einem Objekt zusammengefasst. Verändert man nun den Zustand des einen Teilchens, so beeinflusst das automatisch das andere Teilchen - und zwar unabhängig davon, wie weit beide Teilchen voneinander entfernt sind. Eine instantane Zustandsänderung kann auf diese Weise über große Distanzen hinweg erreicht werden. Da sowohl die Zustände selbst als auch die Änderung des Zustands jedoch rein zufällig sind, können sie alleine keine Information übertragen. Dazu ist immer noch ein zweites Signal erforderlich, das die Zustandsänderung festlegt. Dies kann jedoch bestenfalls mit Lichtgeschwindigkeit versendet werden.
Die Frage wurde beantwortet von Professor Martin Ostermeyer, Institut für Physik der Universität Potsdam.