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Anton Zeilinger und sein Team haben die Distanzen für ihre Experimente zur Quantenkommunikation in den vergangenen Jahren kontinuierlich ausgedehnt. Nach erfolgreichen Übertragungen von so genannten verschränkten Photonen - Lichtteilchen - durch Wien im Jahr 2004 konnten nun 144 Kilometer, nämlich von La Palma nach Teneriffa, überwunden werden, berichtet das Wissenschaftsjournal "Nature". Nun peilt Zeilinger das Weltall als Experimentierlabor und einen eigenen Satelliten an.

Das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung steht immer wieder im Mittelpunkt von Anton 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.

144 Kilometer überwunden

Für ihre Fernversuche nutzten die Experimentalphysiker der Universität Wien 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 Spiegel-Teleskop aufgefangen wurde. Ein Vergleich mit dem auf La Palma verbliebenen Geschwister-Teilchens ergab, dass die Verschränkung über die Distanz von 144 Kilometern aufrecht blieb.

Wunsch: Photonen ins Weltall schicken

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.

Abhörsichere Übertragung

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. (APA)