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URL: http://www.uni-jena.de/Forschungsmeldungen/FM160304_Teleportation.pdf
Star Trek-Vision wird Wirklichkeit
Physiker demonstrieren erstmals die Teleportation eines klassischenObjekts
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 Teleportationnicht 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 sichals geflügeltes Wort bis heute. Wann immer der Chef des TV-Serien-Raumschiffs Enterprisezurück in seine Steuerzentrale wollte, genügte dieses Kommando und im selben Augenblick schonwar 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 derenEigenschaften 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 Realitätgeworden", weiß Prof. Dr. Alexander Szameit von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. "Sichselbst öffnende Türen, die Videotelefonie oder das aufklappbare Handy, all das haben wir zuerst inder Enterprise gesehen", so der Juniorprofessor für Diamant-/Kohlenstoff-basierte optischeSysteme. Warum also nicht auch teleportieren? "Elementarteilchen wie Elektronen oderLichtteilchen existieren per se in einem räumlich nicht abgegrenzten Zustand", sagt Szameit.Daher sei es für solche Teilchen möglich, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zeitgleich anunterschiedlichen Orten zu sein. "Innerhalb eines solchen, über mehrere Orte verteilten Systems,lassen sich Informationen von einem Ort zum anderen ohne Zeitverlust übertragen." DieserVorgang ist als sogenannte Quantenteleportation bereits seit einigen Jahren bekannt.
Das Forscherteam um den Star-Trek-Fan Szameit hat nun jedoch erstmals experimentelldemonstriert, dass das Konzept der Teleportation nicht nur in der Welt winziger Quantenteilchen,sondern auch in unserer klassischen Welt Bestand hat. Das berichten die Wissenschaftler imFachmagazin "Laser & Photonics Reviews" (DOI: 10.1002/lpor.201500252).
Eigenschaften von Licht verschränken
Dazu nutzten die Forscher eine besondere Form von Laserstrahlen. "Ähnlich wie diephysikalischen Zustände in einem Elementarteilchen lassen sich auch die Eigenschaften vonLichtstrahlen miteinander verschränken", erklärt Dr. Marco Ornigotti aus Szameits Team. Als"Verschränkung" bezeichnen die Physiker eine Art Kodierung. "Man verknüpft die zu übertragendeInformation mit einer bestimmten Eigenschaft des Lichts", so Ornigotti, der die Experimente für dienun vorgelegte Studie geleitet hat.
Im konkreten Fall haben die Physiker Information in einer bestimmten Polarisationsrichtung desLaserlichts kodiert und diese mittels Teleportation auf die Form des Laserstrahls übertragen. "Beidieser Form der Teleportation können wir jedoch nicht beliebige Distanzen überspringen", schränktPhysiker Szameit ein, "im Gegenteil, die klassische Teleportation funktioniert ausschließlich lokal."Doch genau wie im Teleporter des Raumschiffs Enterprise oder bei der Quantenteleportationerfolgt die Informationsübertragung vollständig und sofort, ohne jeglichen Zeitverlust. Das macheeine solche Informationsübertragung für mögliche Anwendungen etwa in der Telekommunikationhochinteressant, wie Szameit unterstreicht.
Original-Publikation:Diego Guzman-Silva et al. Demonstration of local teleportation using classical entanglement, LaserPhotonics Rev. 2016, DOI 10.1002/lpor.201500252
Kontakt:Jun.-Prof. Dr. Alexander Szameit, Dr. Marco OrnigottiInstitut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität JenaAlbert-Einstein-Straße 15, 07745 JenaTel.: 03641 / 947985, 03641 / 947990E-Mail: [email protected], [email protected]
Physiker demonstrieren erstmals die Teleportation eines klassischenObjekts 2
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