Zeilinger macht immer größere Sprünge

21. März 2007, 14:32
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144 Kilometer Entfernung zwischen zwei Observatorien auf La Palma und Teneriffa überbrückt - nächster Schritt: der Blick ins All

Wien - Der Wiener Experimentalphysiker Anton Zeilinger hat die Distanzen für seine Experimente zur Quantenkommunikation in den vergangenen Jahren kontinuierlich ausgedehnt. Nach erfolgreichen Übertragungen von so genannten verschränkten Photonen - Lichtteilchen - durch die Wiener Nachtluft gelang auch die erfolgreiche experimentelle Überwindung von 144 Kilometern, nämlich von La Palma nach Teneriffa. Nun peilt Zeilinger das Weltall als Experimentierlabor und einen eigenen Satelliten an.

Die "spukhafte Fernwirkung"

Das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung steht immer wieder im Mittelpunkt von Zeilingers Experimenten mit Photonen. Bei dieser "spukhaften Fernwirkung", wie Albert Einstein diesen Effekt bezeichnet hat, bleiben beispielsweise zwei Lichtteilchen über theoretisch beliebige Distanzen wie durch Zauberhand miteinander verbunden. Bestimmt man etwa die Polarisation (Schwingungsebene des Lichts) des einen Teilchens, kennt man augenblicklich auch den Zustand des anderen Teilchens.

Eingesetzt wird die Verschränkung etwa zur Quantenkryptografie, bei der Daten absolut abhörsicher übertragen werden können. Die Wissenschafter basteln aber auch an eigenen Quantencomputer, die auf den seltsamen Phänomenen der Quantenwelt aufbauen und jedenfalls in speziellen Einsatzgebieten ungeahnte Möglichkeiten bieten sollen. Verschränkte Photonen sind mögliche Kandidaten für den Ersatz von herkömmlichen Bits und Bytes.

Schick die Botschaft übers Meer: Die Photonen kommen ...

Für ihre Fernversuche nutzten die Wiener Wissenschafter zwei jeweils in rund 2.400 Metern Seehöhe gelegene Observatorien auf La Palma und Teneriffa, die 144 Kilometer voneinander entfernt sind. In La Palma wurden verschränkte Photonenpaare hergestellt. Ein Teilchen davon schickten die Physiker durch ein Linsenteleskop auf die gegenüberliegende Insel Teneriffa, wo es mit Hilfe eines Spiegel-Teleskops aufgefangen wurde. Ein Vergleich mit dem auf La Palma verbliebenen Geschwister-Teilchen ergab, dass die Verschränkung über die Distanz von 144 Kilometern aufrecht blieb.

Hinter Zeilingers Distanzjagd steckt der Wunsch, schon bald mit verschränkten Photonen vom Boden aus das Weltall zu erreichen. Im luftleeren Raum sausen die Teilchen praktisch ungestört dahin. Quasi als Sprungbrett ins Weltall verfolgt der Wiener Forscher derzeit zwei Möglichkeiten. So könnte die Internationale Raumstation ISS als Relaisstation dienen, Zeilinger denkt mittlerweile aber auch schon an die Konstruktion eines eigenen Mini-Satelliten. (APA)

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