Nichtlokalität und Quantenkommunikation
Anton Zeilinger, Universität Wien
Eine der erstaunlichsten Konsequenzen der Quantentheorie ist die Tatsache, dass zwei oder mehr Systeme auf viel engere Weise miteinander zusammenhängen können als in der klassischen Physik. Dieses „Verschränkung“ genannte Phänomen bedeutet, dass die Welt nicht lokal realistisch beschreibbar ist. Im Vortrag werden einige grundlegende experimentelle Tests dieser Verschränkung präsentiert. In einem jüngsten Experiment konnten auch gewisse nichtlokale Theorien ausgeschlossen werden.
Darauf aufbauend hat sich Verschränkung als ein wichtiger Baustein für Quantenkommunikation und den Quantencomputer etabliert. Wichtige Anwendungen sind die Quantenkryptographie und die Quantenteleportation. Quantenkryptographie mit verschränkten Photonen, deren Sicherheit immanent ist, hat einen technisch hochentwickelten Status erreicht, wobei Entfernungen von der Größenordnung von 100 km überwunden werden konnten. Eine frappierende Anwendung der Verschränkung liegt im sogenannten „Ein-Weg-Quantencomputer“ vor. Hier besteht das Rechnen aus einer Abfolge von Messungen an einem hinreichend komplexen verschränkten Anfangszustand. Dies stellt ein prinzipiell neues Konzept dessen dar, was ein Computer an sich ist.