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1998-2006
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magazin info3/archiv/April 1999 |
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Nobody understands quantum-mechanics; wir versuchen Der Aufbau des Teleportationsexperimentes Von Felix Hau , Ralf Vanscheidt
2. Die Beobachtung quantenphysikalischer Experimente hat bislang ergeben, daß die Lichtquanten eines sogenannten »verschränkten« Paares keine voneinander unabhängigen Eigenschaften besitzen; alles, was man im allgemeinen über sie aussagen kann, ist: sie sind einander komplementär. Um ein Bild zu verwenden: Man könnte über sie aussagen, daß sie prinzipiell rechtwinklig zueinander stehen, ganz gleich, welche Entfernung sie voneinander haben. Diese Annahme hat sich bislang lückenlos bestätigt und ist Teil der Quantentheorie. Sie gilt allerdings unter Berücksichtigung von 1. 3. Mittels eines Polarisationsfilters ist es möglich, Lichtquanten in einen bestimmten Zustand zu versetzen. Wieder ein Bild: Der Filter hat entweder eine horizontale oder eine vertikale Öffnung; um diese passieren zu können, muß das Lichtquantum seine Form dieser Öffnung anpassen. 4. Wenn wir in diesem Bild bleiben, bedeutet das für die Quanten eines verschränkten Paares: hat Quantum (a) eine »horizontale« Form, dann muß Quantum (b) eine »vertikale« Form haben. Das Interessante ist nun folgendes: Welchen Zustand die verschränkten Quanten (a) und (b) jeweils bei ihrer Erzeugung haben, wissen wir nicht; wir wissen nicht einmal, ob sie überhaupt irgendeinen Zustand haben. Aber sobald wir mittels eines Polarisationsfilters einem der beiden verschränkten Quanten einen bestimmten Zustand verleihen, werden wir durch eine Polarisationszustands-Messung des anderen Quantums feststellen, daß dieses die komplementäre Ausrichtung hat. Das Experiment des Teams um Professor Zeilinger geht noch einen Schritt weiter, da es mit zwei verschränkten Lichtquantenpaaren arbeitet (siehe Aufbau). Hier wird ein Quantum (1) eines verschränkten Paares (1), (4) mittels eines Polarisationsfilters in einen bestimmten Zustand gebracht und dann mit einem noch nicht gemessenen (und daher noch nicht festgelegten) Quantum (2) des anderen Paares (2), (3) überlagert. Durch diese Überlagerung ? so die Idee ? müßte Quantum (2) die komplementäre Eigenschaft zu (1) erhalten. Da (2) allerdings Teil des verschränkten Paares (2), (3) ist, müßte genau in diesem Moment Quantum (3) den komplementären Zustand zu seinem Partner (2) annehmen ? also denselben Zustand, in dem sich Quantum (1) befindet. Zeilingers Experiment erfüllte diese Erwartung: Der quantenmechanische Zustand des Lichtquantums (1) wurde simultan von Quantum (3) angenommen. Man kann somit davon sprechen, daß der Zustand (1) an einen anderen Ort (nämlich den Aufenthalt von Quantum (3)) teleportiert wurde. zurück zum Interview mit Anton Zeilinger |
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INFO3 2006 |
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