Star Trek-Vision wird Wirklichkeit Physiker demonstrieren erstmals

URL: http://www.uni-jena.de/Forschungsmeldungen/FM160304_Teleportation.pdf
Star Trek-Vision wird Wirklichkeit
Physiker demonstrieren erstmals die Teleportation eines klassischen
Objekts
Foto: Jan-Peter Kasper
Jun.-Prof. Dr. Alexander Szameit (r.) und Dr. Marco Ornigotti zeigen ihre Modelle der Enterprise.
Die Physiker haben jetzt erstmals experimentell demonstriert, dass das Konzept der Teleportation
nicht nur in der Welt winziger Quantenteilchen, sondern auch in der klassischen Welt Bestand hat.
"Beam me up, Scotty", auch wenn Captain Kirk diesen Satz so nie gesagt haben soll, hält er sich
als geflügeltes Wort bis heute. Wann immer der Chef des TV-Serien-Raumschiffs Enterprise
zurück in seine Steuerzentrale wollte, genügte dieses Kommando und im selben Augenblick schon
war er dort - ohne Zeitverlust durch die unendlichen Weiten des Weltraums.
Alles Science Fiction, erdacht in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts? Nicht ganz:
Star Trek-Vision wird Wirklichkeit
1
Physiker sind tatsächlich in der Lage, zwar keine massiven Teilchen, so aber doch deren
Eigenschaften zu beamen bzw. zu "teleportieren", wie es in der Fachsprache heißt.
Information ohne Zeitverlust übertragen
"Viele der damals revolutionär anmutenden Ideen aus der Star-Trek-Serie sind inzwischen Realität
geworden", weiß Prof. Dr. Alexander Szameit von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. "Sich
selbst öffnende Türen, die Videotelefonie oder das aufklappbare Handy, all das haben wir zuerst in
der Enterprise gesehen", so der Juniorprofessor für Diamant-/Kohlenstoff-basierte optische
Systeme. Warum also nicht auch teleportieren? "Elementarteilchen wie Elektronen oder
Lichtteilchen existieren per se in einem räumlich nicht abgegrenzten Zustand", sagt Szameit.
Daher sei es für solche Teilchen möglich, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zeitgleich an
unterschiedlichen Orten zu sein. "Innerhalb eines solchen, über mehrere Orte verteilten Systems,
lassen sich Informationen von einem Ort zum anderen ohne Zeitverlust übertragen." Dieser
Vorgang ist als sogenannte Quantenteleportation bereits seit einigen Jahren bekannt.
Das Forscherteam um den Star-Trek-Fan Szameit hat nun jedoch erstmals experimentell
demonstriert, dass das Konzept der Teleportation nicht nur in der Welt winziger Quantenteilchen,
sondern auch in unserer klassischen Welt Bestand hat. Das berichten die Wissenschaftler im
Fachmagazin "Laser & Photonics Reviews" (DOI: 10.1002/lpor.201500252).
Eigenschaften von Licht verschränken
Dazu nutzten die Forscher eine besondere Form von Laserstrahlen. "Ähnlich wie die
physikalischen Zustände in einem Elementarteilchen lassen sich auch die Eigenschaften von
Lichtstrahlen miteinander verschränken", erklärt Dr. Marco Ornigotti aus Szameits Team. Als
"Verschränkung" bezeichnen die Physiker eine Art Kodierung. "Man verknüpft die zu übertragende
Information mit einer bestimmten Eigenschaft des Lichts", so Ornigotti, der die Experimente für die
nun vorgelegte Studie geleitet hat.
Im konkreten Fall haben die Physiker Information in einer bestimmten Polarisationsrichtung des
Laserlichts kodiert und diese mittels Teleportation auf die Form des Laserstrahls übertragen. "Bei
dieser Form der Teleportation können wir jedoch nicht beliebige Distanzen überspringen", schränkt
Physiker Szameit ein, "im Gegenteil, die klassische Teleportation funktioniert ausschließlich lokal."
Doch genau wie im Teleporter des Raumschiffs Enterprise oder bei der Quantenteleportation
erfolgt die Informationsübertragung vollständig und sofort, ohne jeglichen Zeitverlust. Das mache
eine solche Informationsübertragung für mögliche Anwendungen etwa in der Telekommunikation
hochinteressant, wie Szameit unterstreicht.
Original-Publikation:
Diego Guzman-Silva et al. Demonstration of local teleportation using classical entanglement, Laser
Photonics Rev. 2016, DOI 10.1002/lpor.201500252
Kontakt:
Jun.-Prof. Dr. Alexander Szameit, Dr. Marco Ornigotti
Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Albert-Einstein-Straße 15, 07745 Jena
Tel.: 03641 / 947985, 03641 / 947990
E-Mail: [email protected], [email protected]
Physiker demonstrieren erstmals die Teleportation eines klassischenObjekts
2
Physiker demonstrieren erstmals die Teleportation eines klassischenObjekts
3

Download Report