Rekorddistanz: Quanteninformation über 143 Kilometer übertragen

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    Experimentalphysiker Anton Zeilinger

Gruppe um Experimentalphysiker Anton Zeilinger zeigt "Machbarkeit für Quanteninternet"

Ein Wissenschafterteam rund um den Wiener Experimentalphysiker Anton Zeilinger hat Quanteninformation über eine Rekorddistanz von 143 Kilometern übertragen. Den Forschern der Universität Wien und des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Akademie der Wissenschaften gelang es in einem Teleportationsexperiment, Quantenzustände zwischen den kanarischen Inseln La Palma und Teneriffa auszutauschen. "Wir konnten damit die technologische Machbarkeit für ein globales Quanten-Internet zeigen", sagte der stellvertretende IQOQI-Direktor Rupert Ursin. Die Arbeit der Wissenschafter wurde nun in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht.

"Spukhafte Fernwirkung"

Schon vor fünf Jahren haben die Wiener Physiker erstmals gezeigt, dass das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung - von Einstein "spukhafte Fernwirkung" genannt - selbst über eine Strecke von mehr als 140 Kilometer nachweisbar bleibt. Sie schickten dazu verschränkte Photonen von einem astronomischen Observatorium auf La Palma zu einer Empfangsstation auf der Nachbarinsel Teneriffa. Zwei verschränkte Teilchen, im konkreten Fall zwei Photonen, bleiben über beliebige Distanzen wie von Zauberhand miteinander verbunden. 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.

"Wir haben mit dem damaligen Experiment gezeigt, dass wir grundsätzlich fähig sind, Verschränkung über diese große Distanz zu verteilen, nun ist es uns tatsächlich gelungen diese zu nutzen und Quanten-Information zu übertragen", so Ursin. In der Praxis ist das allerdings gar nicht so einfach, denn die Quantenzustände sind äußerst empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen. Und diese sind groß, wenn die Photonen, die "Träger" der Quantenzustände, den Weg durch die turbulente Atmosphäre nehmen müssen. Die gelungene Übertragung sei "technologisch ein gewaltiger Schritt", so der Wissenschafter. So haben die Physiker für das Experiment vor fünf Jahren das gesamte notwendige Equipment noch in einigen Koffern mitgenommen, "dieses Mal haben wir eine Tonne Material auf die Kanarischen Inseln geschickt".

"Active Feed-Forward"

Die Wiener Physiker konnten mit ihrem Experiment den bisherigen, von chinesischen Forschern vor wenigen Monaten aufgestellten Rekord von 97 Kilometern übertreffen. Zudem schafften sie mit Hilfe einer Methode (genannt "Active Feed-Forward"), die erstmals bei solchen Langstreckenexperimenten eingesetzt wurde, im Prinzip eine höhere Datenrate zu übertragen. Indem parallel zur Quanteninformation konventionelle Daten mitgeschickt wurden, die es dem Empfänger ermöglicht, die transferierte Information korrekt zu interpretieren, konnte die Übertragungsrate verdoppelt werden.

"Unser Experiment zeigt, wie reif Quantentechnologien heutzutage sind und wie nützlich sie für praktische Anwendungen sein können", so Anton Zeilinger in einer Aussendung der Uni. Laut Ursin bedeutet die Arbeit einen "fundamentalen Schritt für ein Quanteninternet". Als nächsten notwendigen Schritt für Quantenkommunikation auf einer globalen Skala wollen die Forscher Satelliten-basierte Quantenteleportation realisieren. Dazu müssen Quanteninformationen zwischen Erde und Satellit bzw. zwischen Satelliten geschickt werden.

Quantenkommunikation im Weltraum

2010 hat Zeilinger dafür ein Kooperationsabkommen mit der Chinesischen Akademie der Wissenschaften über Quantenkommunikation im Weltraum unterzeichnet. Ziel ist es, bis 2016 einen ersten Satelliten mit einer Quelle für verschränkte Photonen zu starten. Laut Ursin treiben die Chinesen das Projekt voran, in Österreich sei die nationale Finanzierung dafür allerdings noch nicht ganz gesichert. (APA, 6.9.2012)

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Dass denen nicht fad wird

Ich mein, ist es nicht Aufgabe von Ingenieuren, technische Anwendungen zu entwickeln und die von Wissenschaftlern, tatsächlich neues zu untersuchen - cool, geht halt wieder ein paar Meter mehr. Who cares? Ich mein, da gehen ja schon ein paar Forschungsmittel drauf, die für Grundlagenforschung und nicht für Machbarkeitsstudien gewidmet sind, oder?

es ging nicht um die paar meter sondern das auch information mitgeschickt werden kann.

Aber Information ...

... haben Sie doch vorher auch schon mit geschickt, das ist doch der Witz der ganzen Sache.

Irgendwelche großartigen physikalischen Neuerungen sehe ich nicht. Sagt der Ursin ja auch - es ist technologisch ein großer Schritt, nicht physikalisch. Aber ja, es steht Zeilinger drauf. Und nicht missverstehen bitte - ich finde es gut, dass er sein Projekt so weiter treibt. Nur finde ich es schade, dass andere, ebenso wichtige Forschung dabei dann oft zu kurz - oder noch kürzer - kommt.

Naja, wenns im Nature publiziert wird, wirds doch wohl auch ein ausreichender wissenschaftlicher Beitrag sein. Könnt ich mir halt vorstellen ;)

"Laut Ursin treiben die Chinesen das Projekt voran, in Österreich sei die nationale Finanzierung dafür allerdings noch nicht ganz gesichert."

Ja, nee, is klar, wir müssen ja um 2,2 Milliarden diesmal garantiert endgültig (!?) die Hypo Alpe Adria "retten", da bleibt für solche Spompanadln natürlich kein Geld übrig.

Wäre wirklich interessant, wie viele derart relevante Projekte man finanzieren könnte mit dem, was wir der Korruptionistenpartie alleine in Kärnten bisher in den A*sch geblasen haben...

Die Ironie dabei, die Partei(en), die da unten was zu sagen haben, sind die, die sich über Bankenrettungen am meisten aufregen, aber wenn man dann selber Hilfe bekommt, ist das auf einmal leiwand :D

Ich nenne dass nicht Ironie, sondern unverschämte Chuzpe.

traurig und wahr....leider

Man braucht für diese Übertragung also immer noch quasioptische Sicht

Interessant. Mal sehen ob das Experiment mit dem Satelliten auch so gut funkt.

Warum nicht?
Senkrecht nach oben ist bei 143 km schon lange keine Atmosphäre mehr :o)

emc2

Was Einstein dann ziemlich alt ausschauen lassen würde.

Spukhafte Fernwirkung

Erinnert irgendwie an die Entscheidungsfindung in der ÖVP-Zentrale....
Wie weit ist es nochmal von St.Pölten nach Wien?

eins vorweg: mich regen die ganzen deppen, die sich hier in österreich politiker nennen auch unendlich auf.
aber fast noch unerträglicher sind poster, die zu jedem noch so themenfremden artikel einen krampfhaft witzigen oder "geistreichen" kommentar mit politscher querverbindung abgeben müssen.
nichts für ungut, aber das ist öd.

Na gut, Thema verfehlt

aber so witzig und geistreich, wie bei jedem Physikvortrag den zungenzeigenden Einstein zu zeigen, war der Kommentar allemal.

das problem ist halt das recht viel zusammenhängt.

"Laut Ursin treiben die Chinesen das Projekt voran, in Österreich sei die nationale Finanzierung dafür allerdings noch nicht ganz gesichert."

impliziert halt auch die Politik die dafür zuständig wäre einen Finanzierungsrahmen für Grundlagenforschung aufzustellen.

Die nehmen sich eben Florian Scheuba zum Vorbild, der ist allerdings routinierter und meist kreativer...

Für ein betrügerisches bankensystem haben wir milliarden. Für sinnfolle technisch Forschung nich.

Regt mich irgendwie auf. Und dann wundern wir uns warum Asien technisch so weit vorraus ist.

bloss haben die asiaten das selbe betrügerische bankensystem, und jetzt ...?

Wir zahlen aber nur für ein hausgemachtes Problem

..HAA - Hausbank der Balkanmafia (echt Jörg und Schüssel)

....Volksbank (Hausbank der ÖVP)
....etc.

da bleibt halt níx mehr für Quantenexperiment übrig

wir werden durch politiker auch für andere banken zahlen, weil sie sich gerne durch die finanzbranche den schnuller geben lassen als wirklich mal selber verantwortung nehmen zu wollen.

Entsteht zwischen zwei verschränkten Quanten eine Raumkrümmung?

Wer weiß Das schon

Von einer der anderen x Dimensionen aus, sieht's vielleicht so aus. Spannend für die Forscher, in ihrem Ocean aus drei Dimensionen.
Übrigens hat da nicht mal jemand gesagt die Erde wär eine Scheibe? ;D

warum sollte sie?

Wenn Sie nebeneinander liegeb bzw aufeinander kleben könnte ich mir Vorstellen warum sie immer den gleichen Zustand haben ;)

glaub mir...

...das ist bei weitem nicht das einzige quantenphänomen, das du dir so laienhaft nicht erklären kannst. das mit der raumkrümmung ist auf jeden fall blödsinn

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