Zugriff ohne Zerstörung: Eine Bell-Messvorrichtung (im Bild rechts oben) detektiert von Rubidium-Atomen emittierte Photonen (rote Strahlen) und erzeugt so ein Signal, wenn die beiden Atome miteinander verschränkt sind (durch violette Strahlen angedeutet).
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Eine Voraussetzung für Quantenkommunikation über große Strecken: Die Verschränkung zweier Atome lässt sich nun erkennen, ohne den Zustand zu zerstören. Ein Verschlüsselungs-Verfahren, bei dem jeder Lauschangriff mit Sicherheit bemerkt wird: die Quantenphysik macht diesen Traum prinzipiell möglich. Eine der größten Hürden auf dem Weg zu einem Kommunikationsnetzwerk, das auf Quantenphysik basiert, ist das Übertragen von Quanteninformationen über länderübergreifende Strecken. Zwar konnte die sogenannte Verschränkung zwischen Photonen (Lichtteilchen) auch schon über große Strecken beobachtet werden, allerdings nicht weiter als über etwa 140 Kilometer. Um Quanteninformation über weitere Strecken zu übertragen, haben Forscher der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching bei München nun einen wichtigen Schritt getan: Sie verschränken zwei Rubidium-Atome über eine Entfernung von 20 Metern hinweg, und zwar so, dass sie ein Signal erhalten, wenn dieser Vorgang erfolgreich war. Damit haben sie die Basis für einen sogenannten Quantenrepeater geschaffen, eine Art Relaisstation, die es ermöglichen könnte, Quanteninformationen über deutlich längere Strecken zu versenden. Die Verschränkung ist ein Phänomen, das der Intuition Hohn spricht: Zwei Lichtteilchen (Photonen) können beispielsweise so miteinander verschränkt werden, dass alle beide unpolarisiert bleiben, die Schwingungsebene ihrer Lichtwelle also nicht festgelegt ist.
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