Team von italienischen und österreichischen Quantenphysikern schickte einzelne Photonen zu Satelliten und fingen sie wieder ein
Wien - Der Wiener Quanten-Physiker Anton Zeilinger testete erfolgreich sein "neues Labor": Gemeinsam mit italienischen Kollegen gelang es ihm und seinem Team, einzelne Photonen ins All zu senden und - reflektiert von einem Satelliten - wieder zurück zu bekommen. Die Experimente dienten als Vorbereitung auf Versuche mit verschränkten Photonen, wie sie bereits auf der Erde stattgefaunden haben.
Für Zeilingers Experiment wurden vom Matera Laser Ranging
Observatory in Süditalien einzelne Photonen eines Lasers zu dem
japanischen Satelliten "Ajisai" in einer Höhe von etwa 1.500
Kilometern geschickt, dort reflektiert und wieder im Observatorium
aufgefangen. Die Ergebnisse dieser Versuche werden in der Zeitschrift "The New Journal of
Physics" veröffentlicht.
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 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 unter andertem 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.
Wachsende Distanzen
Die Distanzen für seine Experimente zur Quantenkommunikation
konnte Zeilinger in den vergangenen Jahren kontinuierlich ausdehnen.
Nach erfolgreichen Übertragungen von sogenannten verschränkten
Photonen durch die Wiener Nachtluft im Jahr 2004
ging es auf die Kanarischen Inseln, 144 Kilometern zwischen La Palma
nach Teneriffa konnten überwunden werden.
Schon seit längerem peilt Zeilinger das Weltall als
Experimentierlabor an. Im luftleeren Raum sausen die Teilchen
praktisch ungestört dahin. So könnte etwa überprüft werden, ob die
Verschränkung - wie von der Theorie vorhergesagt - auch praktisch auf
beliebigen Distanzen aufrecht bleibt. (APA/red)
