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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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"Spukhafte Fernwirkung" gezielt erzeugt |
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| | | Die von Albert Einstein als "spukhafte Fernwirkung" beschriebene Verschränkung von zwei Teilchen lässt sich gezielt auf Distanz erzeugen. Der dafür notwendige Transfer ist Physikern an Atomen gelungen. |
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Schon bisher wurden Verschränkungen übertragen, allerdings geschah dies nie gezielt, sondern mehr oder weniger zufällig, erklärte Rainer Blatt vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck gegenüber der APA, der gemeinsam mit seinen Mitarbeitern den "deterministischen Verschränkungstausch" zustande brachte.
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Die Studie "Deterministic entanglement swapping with an ion-trap quantum computer" ist am 26. Oktober 2008 online in "Nature Physics" erschienen (doi:10.1038/nphys1107). |
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 Zum Abstract |
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Ein Teilchen "kennt" den Zustand des anderen |
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Das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung ist ein zentrales Element von Experimenten und Anwendungen wie der Quantenkryptographie oder dem Quantencomputer. Zwei durch Verschränkung verknüpfte Teilchen bleiben über beliebige Distanzen wie durch Zauberhand miteinander verbunden.
Verschränkt man beispielsweise zwei Lichtteilchen und bestimmt die Polarisation (Schwingungsebene des Lichts) des einen Teilchens, kennt man augenblicklich auch den Zustand des anderen Teilchens.
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Erstmals gezielt verschränkt |
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Während bisher eine Serie von Teilchen-Paaren erzeugt wurde und nur jene verwendet wurden, die auch tatsächlich verschränkt waren, ist es den Physikern Mark Riebe und Markus Hennrich von der Universität Innsbruck nun erstmals gelungen, diese Verschränkungsübertragung bei Atomen gezielt durchzuführen.
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"Spukhafte Fernwirkung" |
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Die Forscher verwendeten dazu vier in eine elektromagnetische Falle gesperrte Ionen. Zunächst verschränkten sie jeweils zwei Ionen miteinander. Die beiden dadurch entstandenen Paare haben aber nichts miteinander zu tun. Dann wird an jeweils einem Ion der beiden Paare eine bestimmte Messung ("Bell-Messung") durchgeführt.
Die beiden gemessenen Ionen werden dadurch rückwirkend miteinander verschränkt - und durch die Messung gleichzeitig unbrauchbar. In gleichen Augenblick sind aber auch die beiden anderen Ionen, an denen nicht manipuliert wurde, verschränkt. Die "spukhafte Fernwirkung" wurde auf zwei Teilchen übertragen, die keine gemeinsame Vergangenheit haben.
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Anwendung bei Computern |
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Was vorerst als diffiziles wissenschaftliches Experiment erscheint, könnte laut den Forschern handfeste Anwendungsmöglichkeiten haben: beispielsweise in Quantencomputern, wo die Verschränkung dazu verwendet werden soll, um effizienter zu rechnen als mit herkömmlichen Computern.
[science.ORF.at/APA, 27.10.08]
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01.01.2010 |
