Topthemen: Hofer Kaufhof wird HotelHilfe für NachbarnBenefiz-BallStromtrasse durch die RegionGrabung bei NailaGerch

Wissenschaft

«Mr. Beam» ist voller Zuversicht

Er ist einer der Architekten einer neuen Welt aus geheimnisvollen Bauteilen. Deshalb gilt Anton Zeilinger als Kandidat für den Physik-Nobelpreis. Die Grundlage seiner Forschung ist ein Spuk.



Anton Zeilinger
Quantenphysiker Anton Zeilinger gehört weltweit zu den führenden Köpfen, die an einer neuen Art der Informations-Übertragung mittels «spukhafter Fernwirkung» arbeiten.   Foto: Matthias Röder

Das besonders winzige Klapprad mit E-Motor hat Anton Zeilinger unter dem Arm, als er sein Büro betritt. «Ich bin ein begeisterter Anwender moderner Technologie», schmunzelt der 73-jährige Quantenphysiker und legt den Helm ab.

In seinem Fall ist die Liebe zur Technik fast Pflicht. Zeilinger forscht unter anderem an der Universität Wien seit Jahrzehnten auf einem Feld, das das Leben künftiger Generationen prägen könnte: Quantencomputer, Quantenkryptographie und Quantenteleportationen. Daten werden dann nicht mehr mit heutigen konventionellen Methoden wie Funk von einem Gerät zum anderen gesendet, sondern wie durch Geisterhand beim Empfänger rekonstruiert - abhör- und diebstahlsicher.

Vielfach ausgezeichnet und immer im engeren Kreis der Kandidaten für den Physik-Nobelpreis ist der Österreicher mehr denn je überzeugt: Die «spukhafte Fernwirkung» von Teilchen, einst von Albert Einstein beschrieben und zugleich im Grunde bezweifelt, werde die Grundlage der Technologie der Zukunft sein. «Ich bin zuversichtlich, weil wir keinen fundamentalen Grund gefunden haben, dass es nicht gehen sollte», sagt Zeilinger der Deutschen Presse-Agentur.

Sein Forschungsgebiet hat Zeilinger in Anlehnung an das legendäre «Beamen» in der Science-Fiction-Serie «Star Trek» den Spitznamen «Mr. Beam» eingebracht. Als ihm 1997 diese Teleportation - der Transport des Zustands eines Lichtteilchens - gelang, wurde er ein weltweit gefragter Mann. Inzwischen hat die Verschränkung von Teilchen - soll heißen: die Information des einen gelangt ohne Übertragungskanal zum anderen - zwischen All und Erde bereits über eine Entfernung von rund 1200 Kilometern geklappt. Auf der Erde selbst ist die weiteste Distanz wegen der atmosphärischen Störungen bisher auf 144 Kilometer beschränkt.

Das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), das Zeilinger leitet, ist weltweit einer der Hotspots dieser Forschung.

«Bei uns ist es kälter als im All», sagt die angehende Quantenphysikerin Claudia Heindler (24) und zeigt auf das Gewirr an Leitungen, Schläuchen und Apparaten im Labor. Hier wird nicht an Photonen geforscht, sondern an Atomen. Dazu wird in einer Umgebung, die nur eine Winzigkeit über dem absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad liegt, ein Quantengas aus rund einer Million Atome erzeugt. Die Teilchen in dem Kondensat sollen laut Heindler durch Kollision miteinander verschränkt werden. «Wir impfen die Teilchen sozusagen.» Auf diese Art geschwisterlich miteinander verbunden, wird die eine Hälfte der Teilchen dann immer den Zustand der anderen annehmen.

Das schafft ungeahnte Möglichkeiten - wie die Herstellung eines Quanteninternets, bei dem Hacker und Geheimdienste keine Chance mehr haben. In der höchst bizarren Quantenwelt können Handlungen sogar Einfluss auf vergangene Ereignisse haben. Das kann bedeuten, ein Quantencomputer beginnt an einem Problem zu rechnen, dessen Input erst in der Zukunft existiert. Hinter den Forschern liegen tausende Versuche. Was mit Lichtteilchen gelungen ist, harrt aber noch des Erfolgs bei den Atomen.

Sehr reale Perspektiven zeigte jüngst ein Quantencomputer bei Forschungen der Universität Innsbruck auf. Dort gelang ein vielversprechender Weg zur Modellierung chemischer Bindungen und Reaktionen. «Selbst die größten Supercomputer haben Mühe, alles andere als die einfachste Chemie zu modellieren. Quantencomputer, die die Natur simulieren, erschließen hier eine völlig neue Möglichkeit, Materie zu verstehen», so Forscher Cornelius Hempel. Das könne bahnbrechende Folgen für Medizin, aber auch in der Materialwissenschaft haben.

Bei all diesen Forschungen spielt China unter anderem durch den Start des ersten Quantenkommunikationssatelliten «Micius 2016» eine wichtige Rolle. Ausgerechnet das wegen seiner Zensur und Überwachung berüchtigte Reich der Mitte ist ein zentraler Player bei abhörsicherer Kommunikation? Für Zeilinger ist das kein Widerspruch. Das äußerst strategisch handelnde China habe ein großes Interesse, dass dank Quanten-Technologie künftig Industriespionage nicht mehr möglich sein werde, meint der Wissenschaftler. «Sie wollen technologische Avantgarde sein.» Dazu passt, dass der zweitgrößten Volkswirtschaft der Welt laut Global Innovation Index (GII) im Juli erstmals der Sprung unter die 20 innovativsten Länder gelang.

Zeilinger selbst ist als Student auf die mit normalem Menschenverstand kaum fassbare Quantenphysik gestoßen. «Ich war sofort fasziniert», erinnert sich der Mann mit dem weißen Vollbart. Die Begeisterung schlug sich darin nieder, dass er alle Vorlesungen schwänzte und sich lieber intensiv im Eigenstudium mit der Fachliteratur auseinandersetzte. So ist das Thema Bildung generell eines seiner Hauptanliegen geblieben. «Ich würde in jeder Stadt ein humanistisches Gymnasium gründen», meint er. Die Welt sowie die fundamentalen An- und Einsichten der Griechen und Römer seien für ihn prägend geblieben. «Schule sollte der Bildung und nicht der Ausbildung dienen.»

Zeilinger vergleicht den aktuellen Stand bei der Anwendung der Quantentechnologie mit der Erfindung des ersten Mikrochips vor 50 Jahren. «Damals hatte noch niemand den Hauch einer Idee vom iPhone.» Einen Wunsch muss er allen «Star Trek»-Fans aber aus dem Kopf schlagen: Das Beamen ganzer Menschen werde niemals möglich sein. «Das ist angesichts des großen Klumpens Materie völliger Unsinn.»

Veröffentlicht am:
30. 08. 2018
12:30 Uhr

Für »Meine Themen« verfügbare Schlagworte

zu Meine Themen hinzufügen

Hinzufügen

Schlagwort zu
Meine Themen

zu Meine Themen hinzufügen

Hinzufügen

Sie haben bereits von 15 Themen gewählt

Bearbeiten

Sie verfolgen dieses Thema bereits

Entfernen

Für die Nutzung von "Meine Themen" ist ihr Einverständnis zur Datenspeicherung nötig.

Weiter
Albert Einstein Anton Zeilinger Atome Deutsche Presseagentur Maschinen- und Geräteteile Materialwissenschaft Mikrochips Nobelpreise für Physik Photonen Politische Kandidaten Quantencomputer Supercomputer Teilchen und Partikel Universität Wien
Diesen Artikel teilen / ausdrucken


 
Mehr zum Thema
Supercomputer

29.10.2018

Forscher bauen europäischen Quantencomputer

Europäische Forscher wollen im weltweiten Wettlauf um extrem hochleistungsfähige Quantencomputer mitmischen. Am Montag fiel der Startschuss für ein Forschungsprojekt zum Bau eines europäischen Quantencomputers: Zehn Part... » mehr

Plastikmüll am Mittelmeerstrand

23.10.2018

Forscher entdecken zum ersten Mal Mikroplastik im Menschen

Plastik in Gewässern aber auch in Böden wird immer mehr zum Problem. Forscher haben winzige Plastikpartikel nun auch in menschlichen Stuhlproben gefunden - und zwar bei Probanden weltweit. » mehr

Abgetaucht

26.10.2018

Schwules Pinguinpärchen in Sydney bekommt Pflegeküken

Ein schwules Pinguinpärchen in Australien sorgt jetzt gemeinsam für ein Pflegeküken. » mehr

Johann-Dietrich Wörner

25.10.2018

Europäische Weltraumorganisation Esa richtet sich neu aus

Es ist ein Milliardenmarkt mit wachsendem Wettbewerb: Raketenanbieter buhlen um neue Aufträge. Die europäische Arianespace stellt deshalb Forderungen. Und die zuständigen Minister machen sich mit der Europäischen Weltrau... » mehr

Arianespace

25.10.2018

Ariane-Raketenbetreiber sieht Europa in der Pflicht

Es ist ein Milliardenmarkt mit wachsender Konkurrenz: Raketenanbieter wetteifern um private und öffentliche Aufträge. Die europäische Arianespace stellt jetzt starke Forderungen - auch an Deutschland. » mehr

Kampf gegen Polio

19.10.2018

Die Kinderlähmung ist noch nicht besiegt

Um 99 Prozent sind die Fallzahlen bei Kinderlähmung seit 1988 weltweit gesunken. Besteht damit in Ländern wie Deutschland kein Grund mehr zur Impfung? » mehr

Bildergalerie » zur Übersicht

Selbstversuch auf der Mitfahrbank Marktschorgast

Selbstversuch auf der Mitfahrbank | 16.11.2018 Marktschorgast
» 9 Bilder ansehen

Blaulicht-Party

Blaulicht-Party | 16.11.2018
» 45 Bilder ansehen

ATSV Erlangen - SpVgg Bayern Hof 1:0  (1:0) Erlangen

ATSV Erlangen - SpVgg Bayern Hof 1:0 (1:0) | 17.11.2018 Erlangen
» 6 Bilder ansehen

Autor

dpa

Kontakt zur Redaktion

Veröffentlicht am:
30. 08. 2018
12:30 Uhr



^
Ändern Einverstanden

Diese Webseite nutzt Cookies für Funktions-, Statistik- und Werbezwecke. In unserer » Datenschutzerklärung können Sie die Cookie-Einstellungen ändern. Wenn Sie der Verwendung von Cookies zustimmen, klicken Sie bitte "Einverstanden".