Nachrichten in aller Kürze
Alles zur Community
Nachrichten, die zu Ihnen kommen: Newsletter, Feeds und SMS
Alles zu unseren mobilen Angeboten: Apps, Mobilversion und SMS
Unsere Radio- und TV-Angebote
Die Zeitung im Internet: Abo, E-Paper, Anzeigen und mehr
Alles über die Redaktion von derStandard.at
Alles über Onlinewerbung, Stellenanzeigen und Immobilieninserate

Im Experiment mit zwei verschränkten Photonen-Paaren konnten diese derart manipuliert werden, dass erst später entschieden wurde, in welchem Quantenzustand sich zwei der Lichtteilchen befunden hatten.
Wien - Dass die Quantenwelt seltsam erscheint, haben schon viele quantenphysikalische Experimente gezeigt. Die Verschränkung etwa ist ein solches Phänomen, bei dem zwei Teilchen über beliebige Distanzen wie durch Zauberhand verbunden bleiben. Nun haben Wiener Physiker um Anton Zeilinger in einem in der Wissenschaftszeitschrift "Nature Physics" veröffentlichten Experiment demonstriert, dass in der Quantenwelt Handlungen Einfluss auf vergangene Ereignisse haben können.
"Wir können davon ausgehen, dass die Welt tatsächlich so verrückt ist, wie Einstein hoffte, dass sie es nicht ist", hatte Zeilinger schon vor einigen Jahren gesagt und mit seiner Gruppe nun einmal mehr den Beweis dafür angetreten. Sie gehen dabei von der Verschränkung von Teilchen aus - ein Phänomen, das der österreichische Physiker Erwin Schrödinger als charakteristische Eigenschaft der Quantenmechanik schlechthin und Albert Einstein als "spukhafte Fernwirkung" bezeichnet hat: Zwei verschränkte Teilchen, etwa zwei Photonen, bleiben über beliebige Distanzen miteinander verbunden.
"Separable Quantenzustände"
Könnte man zwei Spielwürfel verschränken, wüsste man bis zur Messung nicht, welche Augenzahl sie zeigen. Nach der Messung würde aber mit Sicherheit bei beiden die gleiche - zufällige - Seite nach oben zeigen. Sind zwei Teilchen nicht verschränkt, hat jedes seine eigene wohldefinierte Eigenschaft - die Physiker sprechen von "separablen Quantenzuständen". Im Fall der Würfel würde bei jedem davon eine zufällige Seite nach oben zeigen, völlig unabhängig vom anderen Würfel.
Jetzt sollte man meinen, dass auch in der Quantenwelt die Frage, ob die beiden Teilchen verschränkt sind oder nicht, klar beantwortet werden kann, oder wie die Physiker es ausdrücken, "ein objektives Faktum der Wirklichkeit sein muss". Doch die Physiker vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) und vom Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) an der Universität Wien zeigten, dass dies nicht immer der Fall ist. Sie verwirklichten dazu ein Gedankenexperiment aus dem Jahr 2000 des israelischen Physikers Asher Peres (1934-2005), einem der Pioniere der Quanteninformationstheorie.
Dabei werden zwei verschränkte Paare von Photonen produziert. Ein Photon von jedem Paar wird an ein Messgerät ("Viktor") geschickt. Von den zwei verbleibenden Photonen wird eines an das Messgerät "Alice" und eines an das Gerät "Bob" gesendet. "Viktor" hat bei seiner Messung zwei Möglichkeiten. Er kann die zwei Photonen so messen, dass sie in einen verschränkten Zustand gezwungen werden, dann wird auch das Photonenpaar von "Alice" und "Bob" verschränkt. Entscheidet sich "Viktor" aber, seine beiden Teilchen einzeln zu messen, dann wird auch das Paar von "Alice" und "Bob" in einen separablen Zustand gebracht.
Verzögerte Messung
So weit, so bekannt. Die Physiker um Erstautor Xiao-song Ma haben in ihrem Experiment aber "Viktors" Entscheidung und Messung verzögert, diese findet erst nach den Messungen von "Alice" und "Bob" statt. Damit waren sie aber in der Lage, erst nach der Messung von "Alice" und "Bob" die Entscheidung über den Quantenzustand der Photonen von "Alice" und "Bob" zu treffen, also ob die Photonen verschränkt oder separabel waren. Die Entscheidung kann sogar erst dann fallen, wenn die Lichtteilchen von "Alice" und "Bob" gar nicht mehr existieren.
Wie Zeilinger betonte, ist das Experiment "nicht nur eine philosophische Spielerei", sondern hat auch praktische Bedeutung. Eine solche Anordnung und Prozedur mit den vier Photonen würde sich auch für sogenannte "Quanten-Repeater" eignen, die man in Zukunft dazu nützen könnte, Quantencomputer zu verbinden. So könnte man damit Output und Input von Quantencomputern verknüpfen. Die Konsequenz daraus klingt unglaublich und zeigt einmal mehr, wie seltsam die Quantenwelt sein kann: "Das bedeutet letztlich, dass ein Quantencomputer in der Vergangenheit mit einem Problem zu rechnen beginnen kann, von einem Input, der erst in der Zukunft existiert." (APA, 23.4.2012)
Abstract
Nature Physics: Experimental delayed-choice entanglement swapping
Verständnis über Wachstum winziger Strukturen soll kontrollierte Herstellung spezieller neuer Materialien ermöglichen
Platin-Nanopartikel beschleunigen Ethylen-Abbau auch bei niedrigen Temperaturen
Intelligentes Textil erkennt toxische Stoffe in der Umgebung und ändert bei Kontakt seine Farbe
Drahtlose Verbindungen könnten in Zukunft Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen
Nach zwei Fehlschlägen gelingt der vierte Test des Flugzeugs mit Scramjet-Antrieb: Dreieinhalb Minuten Flug mit Mach 5,1
Tiroler Forscher zeigen "Zweite Welle" in Quantengas
Teilchenphysiker Jochen Schieck baut als neuer Leiter des ÖAW-Instituts ab Oktober neuen Forschungsschwerpunkt auf
Photonen-"Quantencomputer" zeigt, was kein klassischer Computer lösen kann
Forscher modifizierten das Material durch starke Zugspannung und schafft damit Basis für winzige Lichtquellen
Forscher untersuchten kurzlebige Isotope von Radium und Radon
US-Konstruktion erreicht 120 Flügelschläge pro Sekunde und ist zu grundlegenden Flugmanövern fähig
Forschungskooperation mit China: Neue Bodenstation am Dach des Wiener Quantenoptikinstituts eingerichtet
Forscher zeigen Kamera, die in Aufbau und Funktion Insektenaugen gleicht - Flugdrohnen könnten damit in Zukunft autonom navigieren
Künftige nanoelektronische Informationsspeicher sind gleichzeitig winzige Batterien
Entwicklung der TU Wien verändert sich bei Temperaturanstieg irreversibel - Indikator mit einfachem Magnetpuls auslesbar
Reise dauert etwa fünf Wochen, weil einige Zwischenstopps und Präsentationen eingelegt werden
Forscher von der Uni gehen der Verarbeitung von Pheromonen beim Tabakschwärmer nach - Die Ergebnisse könnten ähnliche Prozesse bei anderen Tieren und bei Menschen erklären
Wissenschafter des Instituts für Ionenphysik und Angewandte Physik der Uni Innsbruck mit Houskapreis ausgezeichnet
TU-Wien- Forscher entwickeln Virtual-Reality-Verfahren, das aus 100 Quadratmetern unendliche Räume macht
Internationales Physikerteam veränderten erstmals Laserpulse mit Hilfe eines mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegenden Spiegels aus Elektronen
Polykristalliner Diamant verfügt über die richtigen Eigenschaften für einen einsatzbereiten optomechanischen Schaltkreise gleichsam aus einem Guss
AIT: Lasertechnologie erfasst Schäden rascher und genauer als bisherige Messeinrichtungen
Forscher entwickeln molekulares Werkzeug, mit dem sich der Abbau einzelner Proteine in einer Zelle mit Licht steuern lässt
Bei den seit fast 20 Jahren erfolgreichen Lithium-Ionen-Akkus wurde der schleichende Kapazitätsverlust bisher ausgeschlossen - Zu Unrecht, wie sich nun zeigte
"Inverse-vulkanisierte Schwefelpolymere" bilden Grundlage leistungsstarker Lithium-Schwefel Batterien
Es werden aber keinerlei Ergebnisse geschildert. Es wird zuerst das Gedankenexperiment aufgezeigt, dann gibt's das Experiment. Was dabei genau rauskam, wie genau das ablief und z.B. von welchem Zeitraum wir hier sprechen, darauf wird überhaupt nicht eingegangen.
so wie das beschrieben wird, wäre es ja möglich, Alice und Bob zu messen und festzustellen, ob verschränkt oder separiert
anschließend könnte man das mit Viktors messung verändern, die daten von Alice und Bob würden sich also ändern
ich denke, dass in dem Artikel der hinweis darauf fehlt, dass ohne die messung von victor nicht gesagt werden kann, ob Alice und Bob jetzt verschränkt waren oder nicht - die sache wär dann analog dazu, dass auch in verschränkten systemen keine überlichtschnelle informationsübertragung möglich ist
hat wer nen anderen link zum abstract? - 32$ ist mir nun doch zu teuer...
... Zeitparadoxon, das ist so als würden sie in die Vergangenheit reisen und ihre Mutter oder ihren Vater töten bevor sie selbst geboren werden, daraufhin würden sie selbst nie geboren, könnten also auch nicht in die Vergangenheit reisen und sich selbst töten...
das ist hanebuchener blödsinn aufgrund unserer falschen zeitvorstellung - du biegst heute mit deinem "zeitstrang" ab um in die vergangenheit zu reisen - dh. du führst deinen persönlichen zeitstrang in die vergangenheit - du kannst deinen vater umbringen und wirst trotzdem da sein, weil dein alter zeitstrang mit dem du in die vergangenheit reist ja bereits existierte - natürlich nur in deiner vergangenheit.
hättest du eine schwester gehabt, die nicht mit in die vergangenheit gereist wäre, gäbe es sie nach dem mord nicht mehr, wenn du wieder in gegenwart zurückkommst - dich gibt es aber sehr wohl noch, obwohl die "neue" gegenwart natürlich anders wäre als die dir bereits bekannte und von dir durchlebte
Kurz: "Viktor" verifiziert lediglich die Messergebnisse von "Alice" und "Bob" und hat keinen Einfluss auf die "Vergangenheit". Die zeitliche Abfolge der Messungen ist mitnichten von Bedeutung. Die Polarisation der Photonen bleibt die gleiche, von Anfang an. Zeilinger et al wissen entweder nicht, was sie tun, oder haben Spass daran, Leute zum Narren zu halten. Alles in allem nicht sehr "wissenschaftlich".
Sehe ich auch so.
Natürlich kann ich ein Gerät bauen, dass mir schon heute die richtige Antwort -- sagen wir 42, o.B.d.A. -- gibt, sofern es mir morgen gelingt, die passende Frage zu stellen. So wie es bei der Quantenteleportation nötig ist, dass Alice klassische Information an Bob schickt, so kennt auch hier zunächst nur Viktor die Frage (Messergebnis seiner Bell-State-Messung). Gedankenexperimente sind nicht notwendigerweise dafür gedacht, als Experiment umgesetzt zu werden, aber wenn's Spaß macht...
Der Verdacht, dass ForscherInnen nicht wissen, was sie tun, ist verständlich: man trifft Leute *Kopfschütteln*... Allerdings hatte ich in persönlicher Begegnung den Eindruck, dass Anton Zeilinger nicht in diese Kategorie gehört.
Nichts gegen die Physik.
Bei der Beschreibung des Experiments zu unterschlagen, dass ohne Viktors Messergebnisse Alice und Bob nichts mit ihren Messergebnissen anfangen können, ist als würde man bei diesem Bild http://de.wikipedia.org/w/index.p... 0812074201 den Stock wegretuschieren.
Quanteneffekte werden aber nicht blind und blöd verwendet um Prozessoren zu konstruieren, sondern in jedem Chip erweisen sich die theoretischen Vorhersagen der Quantenphysik bei jeder Rechenoperation neu als praktisch und faktisch korrekt.
Einige der quantenphysikalischen Vorhersagen sind die genauesten Prognosen, die es jemals in irgendeinem Wissenschaftsgebiet gegeben hat.
Ohne die "Illusion" der langsamer laufenden Zeit bei geringerer Gravitation (Relativitätstheorie) würde das GPS, das Sie nach Hause führt, nicht funktionieren.
das falsifikationsprinzip poppers ist da sinnvoller: erst wenn meine vermutungen widerlegt werden, habe ich was dazu gelernt (das meine vermutung nicht stimmt). wissen ist imme rnur negatives wissen (in dem sinne, dass ich weiss ich habe mich geirrt)
ich bin also überglücklich, wenn sich bisher angenommene vermutungen als falsch erweisen. ich würde mich freuen, wenn das higgs-boson widerlegt werden würde. ich würde mich freuen, wenn überlichtgeschwindigkeit nachgewiesen werden kann. ich würde mich freuen wenn scih dark matter als unsinn herausstellen würde.
sie sind aber dogmatiker, glauben an wahrheiten, glauben, dass ihr eso-unfug (ihren vielen youtbe-links) wahr ist. sie können nichts dazu lernen. sie sind ein westentaschen-schönborn.
nö, ich bin dir bloß einen schritt voraus und habe akzeptiert, daß unsere erklärungsmodelle topfen sind und habe auch kein bedürfniss diese ständig zu verteidigen und mich in diesem akt zu winden wie ein wurm, weil das ganze modell vorne und hinten nicht passt und völlig unstimmig ist - alleine einsteins komisches verhältnis zum "äther" sollte dir zu denken geben - erst gibt es ihn, dann gibt es ihn nicht mehr, in den 20ern sagt er dann wieder es muss ihn geben.....topfen, raterei, abstruseste vorstellungen von gestauchter zeit und gebogenem raum - genies sind immer jene, die für einfache vorgänge die kompliziertesten erklärungsmodelle finden - wenns dann keiner mehr kapiert ist man ein genie, weil keiner zugeben kann es nicht zu kapieren
erklärunsgmodelle nicht verstehen und sich deshalb in wirre "theorien" flüchten die bequemerweise nicht widerlegt werden können, da man hirngespinste fernab jeglicher vernunft nicht mit rationalen methoden diskutieren kann ;-)
ich verstehe sie gut genug, um zu sehen wie sie sich winden, von ausnahmen und anomalien fabulieren und wie dringend sie zumindest einer erweiterung bedürfen, wenn sie nicht eh völlig daneben liegen - wenn sie an der realität scheitern (anomale beobachtungen und phänomene) dann nenn ich halt nicht die realität eine anomalie, sondern die theorie die bei der beschreibung dieser realität scheitert.
die Relativitätstheorie ist wunderbar experimentell bestätigt und überhaupt nicht unstimmig (es gibt übrigens sehr viele Leute, die das auch verstehen, die Erklärungsmodelle sind in der Physik übrigens meist einfach - allerdings kann das mathematische Gerüst dahinter jahrelange Beschäftigung brauchen, aber wer will die schon aufbringen - Sie sicher nicht, nehme ich mal an).
und was die abstrusen Vorstellungen angeht: naja, da sind Sie wohl der Experte...
Die Kommentare von Usern und Userinnen geben nicht notwendigerweise die Meinung der Redaktion wieder. Die Redaktion behält sich vor, Kommentare, welche straf- oder zivilrechtliche Normen verletzen, den guten Sitten widersprechen oder sonst dem Ansehen des Mediums zuwiderlaufen (siehe ausführliche Forenregeln), zu entfernen. Der/Die Benutzer/in kann diesfalls keine Ansprüche stellen. Weiters behält sich die derStandard.at GmbH vor, Schadenersatzansprüche geltend zu machen und strafrechtlich relevante Tatbestände zur Anzeige zu bringen.