Erst Photonen, dann Ionen und Atome – jetzt wollen Forscher Energie teleportieren. Ein Erfolg könnte erhebliche Auswirkungen auf die Physik haben.

Spukhafte Fernwirkung

Bei der Teleportation machen sich Physiker die sogenannte Quantenverschränkung zunutze – eines der merkwürdigsten Phänomene der Physik und gleichzeitig ein Beweis, dass sich die Theorien der Quantenphysik in der Realität anwenden lassen.

Zwei einmal verschränkte Teilchen, bleiben miteinander verbunden, auch wenn sie räumlich getrennt werden. Jede Änderung an einem der Teilchen, wird von seinem „Partner-Teilchen“ nachvollzogen – ein Phänomen, dass Albert Einstein „spukhafte Fernwirkung“ nannte.

Die Technik der Teleportation macht seit Jahren große Fortschritte: Lichtteilchen können mehrere hundert Meter teleportiert werden, Atome immerhin schon über einen Meter. Dachte man zunächst, dass Teleportation nur mit Kleinstteilchen möglich sei, scheint es nun denkbar, in naher Zukunft auch größere Objekte zu verschränken und zu teleportieren.

Universum der Information

Bei der Quantenteleportation, werden nicht die Quanten selbst, sondern nur ihre Information übertragen, da sich Quanten voneinander nur durch eben diese Information unterscheiden, führt dies jedoch zum selben Ergebnis: Die „Identität“ des Teilchens wurde übertragen.

Das gesamte Universum ist in dieser Weltsicht sozusagen nur ein Meer aus Informationen – und wie die Quantenteleportation beweist, lassen sich diese Informationen von einem Teilchen zum Anderen übertragen, ohne dass der dazwischen liegende Raum überwunden werden muss. Dies bedeutet auch, dass sich die Eigenschaften unseres Universums wahrscheinlich viel besser mit den Eigenschaften von Informationen beschreiben lassen, als mit den Eigenschaften von Materie – eine Erkenntnis mit vielen Implikationen.

Energie-Teleportation

Masahiro Hotta von der Tohoku University in Japan hat nun eine neue Idee: Er will die Quantenteleportation nutzen, um Energie zu übertragen. Dazu müsste bei einem der verschränkten Quanten lediglich Energie hinzugefügt werden, die am anderen Teilchen wieder entnommen werden kann.

Theoretisch möglich ist dies durch sogenannte Quantenenergie-Fluktuationen: Durch den Prozess der Teleportation kann an einem Punkt injizierte Energie den Fluktuationen an einem anderen Ort entnommen werden, ohne dass sich die Gesamtbilanz des Systems ändert.

Wie die neue Technik genutzt werden könnte, ist noch unklar. Sie ist jedoch ein weiterer Baustein in einem neuen Weltbild. Lichtteilchen, Materie und Energie – wenn sich die Quantentheorie erst auf alle diese Bereiche praktisch anwenden lässt, wird es zu einem wirklichen Paradigmenwechsel in Bezug auf unser Verständnis des Universums kommen.

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Bild: Masahiro Hotta