Was ist quantenverschränkung?

Quantenverschränkung

Die Quantenverschränkung ist ein faszinierendes Phänomen der Quantenmechanik, bei dem zwei oder mehr Teilchen so miteinander verbunden sind, dass der Zustand des einen Teilchens sofort den Zustand des anderen Teilchens beeinflusst, egal wie weit sie voneinander entfernt sind. Diese Korrelation tritt unabhängig von der Entfernung zwischen den Teilchen auf und scheint gegen das Prinzip zu verstoßen, dass keine Information schneller als das Licht übertragen werden kann.

Wichtige Aspekte der Quantenverschränkung:

• Korrelation: Die Messung des Zustands eines verschränkten Teilchens bestimmt sofort den Zustand des anderen Teilchens. Zum Beispiel, wenn zwei verschränkte Teilchen so präpariert sind, dass ihre Spins immer entgegengesetzt sind, und man misst, dass ein Teilchen "Spin-Up" hat, dann weiß man sofort, dass das andere Teilchen "Spin-Down" haben muss, selbst wenn sie Lichtjahre voneinander entfernt sind.
• Nichtlokalität: Die Verbindung zwischen verschränkten Teilchen scheint unabhängig von der Entfernung zu sein. Dieses als Nichtlokalität bezeichnete Phänomen ist ein grundlegender Aspekt der Quantenverschränkung und war Gegenstand intensiver Debatten und Experimente.
• Keine Informationsübertragung schneller als Licht: Obwohl die Zustände verschränkter Teilchen korreliert sind, kann die Verschränkung selbst nicht verwendet werden, um Information schneller als Licht zu übertragen. Der Grund dafür ist, dass die Messungsergebnisse an einem einzelnen Teilchen zufällig sind und erst durch den Vergleich der Messungen an beiden Teilchen die Korrelation sichtbar wird.
• Anwendungen: Die Quantenverschränkung hat wichtige Anwendungen in verschiedenen Bereichen, darunter Quantencomputer, Quantenkryptographie und Quantenteleportation.
• Bell-Test: Experimente, die Bell-Test genannt werden, wurden durchgeführt, um die Gültigkeit der Quantenverschränkung und die Verletzung der lokalen Realität zu beweisen. Sie liefern starke Beweise für die Existenz der Verschränkung und widerlegen die Vorstellung, dass Teilchen vor der Messung bereits definierte Eigenschaften besitzen (verborgene Variablen).

Die Quantenverschränkung ist ein grundlegendes und faszinierendes Konzept der Quantenmechanik, das unser Verständnis der Realität in Frage stellt und das Potenzial für revolutionäre Technologien birgt.