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Quantenverschränkung einfach erklärt

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Eine spannende Frage, die vielleicht irgendwann in ferner Zukunft auch wissenschaftlich geklärt wird, ist, ob Phänomene wie Telepathie, also die Übertragung von Gefühlen, Eindrücken und Gedanken zwischen nahestenden Personen, dadurch erklärt werden kann. Jede Mutter kennt das Phänomen, das man anscheinend „augenblicklich weiss“, wann das eigene Kind in Gefahr ist – selbst wenn man räumlich weit voneinander getrennt ist. Auch Menschen, die in sehr enger Beziehung zueinander stehen, kennen dieses Phänomen der „Gefühlsübertragung“.

Findet auch beim Menschen eine Art Verschränkung statt?

Was ist Quantenteleportation?

Die Teleportation von Quanten ist bereits möglich und wurde auch schon zigfach experimentell durchgeführt.

Wie wir eben gesehen haben, ist es also möglich, mit Hilfe von Quanten Information über beliebige Entfernungen und ohne Zeitverlust zu übetragen. Und damit betreten wir auch die spannende Welt der Teleportation.

Wenn der Chefingeneur Scotty seinen Captain Kirk auf die Enterprise beamt, nimmt der Zuschauer an, das Kirks Körper in seine Einzelteile zerlegt, diese auf irgendeine Weise auf die Enterprise geschickt und dort wieder zusammengefügt werden.

Bei der Quantenteleportation aber wird streng genommen nichts teleportiert (also transportiert), stattdessen werden Informationen – etwa der Spin oder die Polarisation eines Photons – praktisch verzögerungsfrei von einem Ort zum anderen geschickt. Das gelingt eben mit Hilfe des bereits erwähnten Effekts der Quantenverschränkung. Dabei werden zwei Photonen so miteinander verschmolzen, dass sie einen gemeinsamen Quantenzustand bilden. Der gemeinsame Zustand bleibt bestehen – egal, wie weit die Teilchen voneinander entfernt sind und ohne dass ein messbares Signal zwischen ihnen ausgetauscht wird.

Die Teleportation von Quanten ist bereits möglich und wurde auch schon zigfach experimentell durchgeführt. Ihre naheliegendste technische Verwendung ist momentan die Realisierung abhörsicherer, verschlüsselter Kommunikationsmethoden. Für das Teleportieren von Gegenständen oder gar Lebewesen ist die Technik aber nicht geeignet. Zwar ist es Forschern bereits gelungen, nicht nur die Eigenschaften von Lichtteilchen, sondern auch die von Atomen zu versenden. Doch das Beamen eines Menschen, so wie es in „Raumschiff Enterprise“ vorkommt, dürfte bis auf Weiteres im Reich der Science-Fiction bleiben. Denn bekanntlich besteht ein Mensch aus einer ganzen Menge von Atomen, die obendrein am Zielort wieder in der ursprünglichen Anordnung ankommen sollten.

Dazu müsste aber so viel Information verarbeitet und zwischengespeichert werden, das selbst die leistungsfähigsten Computer der Welt damit momentan hoffnungslos überfordert wären. Aber glücklicherweise arbeiten Forscher derzeit ja bereits an der Realisierung von Quantencomputern. Diese werden eine bisher unbekannte und vom jetzigen Zeitpunkt aus schier unfassbare Leistungsfähigkeit besitzen, da sie viele einzelne Aufgaben absolut parallel, also gleichzeitig – und nicht, wie bisher üblich, hintereinander – abarbeiten können.

Aber bis es soweit ist, wird es noch ein ganzes Weilchen dauern.

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Neueste Kommentare

  1. Dr. Peter Gittner Sonntag, 16. April 2017, 17:59

    Quantenobjekte haben, solange sie keiner Messung unterworfen werden, Welleneigenschaft. Diese ist über Frequenz (f) und Wellenlänge(λ) an die Lichtgeschwindigkeit(C)gekoppelt : C=λxf. Da nach der allgemeinen Relativitätstherorie mit Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit Raum und Zeit gegen Null streben, nehmen die "verschränkten" Quantenobjekte keine Änderung ihres Ortes in der Zeit wahr. Sie verhalten sich folglich so, als habe die (nur durch uns wahrnehmbare) Trennung nicht stattgefunden, also wie ein einzelnes Objekt. Ist doch gar nicht so schwer!

  2. Vielen Dank Dr. Peter!

    Gibt es zu dieser interessanten Deutung weiterführende Links oder Literaturtipps?

    Gruß
    David

  3. Hallo,
    ich hab keine Ahnung von Physik, aber bin zufällig auf das Thema gestoßen und als ich dachte ich verstehe es so halb, verwirrte mich das hier: "er eine bestimmte Farbe annimmt, sagen wir rot, legt sich auch der andere Apfel fest und ist unverzüglich grün".

    Ich dachte die Teilchen sind immer gleich, also in diesem Fall zwei rote Äpfel.

    Kann man das nochmal genauer erklären?
    mfg

  4. Die jeweils andere Wahrscheinlichkeit wie Schröders Katze.Solange man nicht geprüft hat, kann sie im Kasten tot oder lebend sein.

  5. Einstein hat es richtig betrachtet. Es ist eine schöne Theorie. Ich muss dabei immer an Herrn Copperfield denken.

  6. Ja es ist eine wunderschöne Theorie, die, wie oben erwähnt, ja auch schon mehrfach wiederholt und untersucht wurde…. Und ich denke, dass man diese Technik zur interstellaren Kommunikation nutzen kann, mit den richtigen Algorithmen

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