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Spukhafte Fernwirkung : Und der Herrgott würfelt doch

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Zwei verschränkte Photonen Bild:

Mit der Quantenphysik stand Einstein auf Kriegsfuß. Heute würde er, der in seiner Zeit die Menschen zum Staunen brachte, angesichts der jüngsten Forschungsergebnisse selbst große Augen machen.

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          Trotz seiner vielen Beiträge zur Quantenphysik stand Einstein zeit seines Lebens mit den Aussagen der neuen Theorie auf Kriegsfuß. Besonders die sogenannte Verschränkung, von Einstein selbst als „Spukhafte Fernwirkung“ bezeichnet, bereitete dem Schöpfer der Relativitätstheorie größtes Unbehagen.

          Danach formen zwei miteinander verschränkte Teilchen stets ein einheitliches System, unabhängig davon, wie weit sie voneinander entfernt sind. Würde man den Zustand des einen Teilchens messen, so stünde augenblicklich auch der Zustand seines Partners fest. Mit einem Gedankenexperiment holte Einstein mit seinen Mitarbeitern Boris Podolsky und Nathan Rosen 1935 zu seinem letzten großen Schlag gegen die Quantentheorie aus, das als EPR-Paradoxon in die Geschichte eingegangen ist.

          Letzter großer Schlag gegen die Qantentheorie

          Weil die Verschränkung sogar gelten sollte, wenn sich die Zwillingsteilchen jeweils am Rande des Universums befänden, ergab sich für Einstein sofort ein Widerspruch. Denn das erste Photon müßte seinem Pendant mit Überlichtgeschwindigkeit mitteilen, welcher Zustand sich nach der Messung ergeben hat. Weil das aber ausgeschlossen war, folgerten die drei Theoretiker, daß der Zustand schon vor der Messung feststünde und durch Unzulänglichkeiten etwa der Meßtechnik nur nicht bekannt sei.

          „Spukhafte Fernwirkung“ belegt

          Das EPR-Paradoxon ließ sich zu Lebzeiten Einsteins nicht lösen. Erst 1982 gelang es dem französischen Physiker Alain Aspect in Paris, die „Spukhafte Fernwirkung“ zu belegen. Insbesondere konnte er nachweisen, daß der Zustand auch nicht durch verborgene Variable festgelegt war, wie es lange vermutet wurde. Mittlerweile konnte das Quantenphänomen in spektakulären Versuchen über Entfernungen von vielen Kilometern hinweg demonstriert werden. Forschern der Universität Wien haben dieses Jahr sogar vier Photonen miteinander verschränkt.

          Potentielle Anwendung in der Kryptographie

          Eine potentielle Anwendung verschränkter Photonenpaare zeichnet sich in der Kryptographie - der Kunst, geheime Nachrichten abhörsicher zu übertragen - ab. Das Prinzip beruht darauf, daß man den Code, den man zur Verschlüsselung und späteren Dechiffrierung braucht, mit verschränkten Photonenpaaren erzeugt. Ein unbefugter Lauscher würde vom Sender und vom Empfänger sofort bemerkt, da er durch das Abhören eine Messung ausführte, die die Verschränkung zerstörte. So könnte die "Spukhafte Fernwirkung" bald Einzug in den Alltag halten.

          Der Vater der Relativitätstheorie, der die Menschen seinerzeit immer wieder in Staunen versetzt hatte, würde heute gewiß selbst große Augen bekommen.

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