Verschränkte Unbestimmtheiten: Quantenphysiker beobachtet – und was wir aus Ihrer Theoriebildung lernen können

Werner Vogd

Es werden grundlagentheoretische Experimente vorgestellt, um zwei Fragen aufzuwerfen: Was bedeutet die Quantentheorie für unser Verständnis von Realität? Können wir aus dem Theoriedesign der Quantentheorie etwas für unsere eigenen Forschungsfelder lernen?

Die Quantentheorie konzeptualisiert ihre Gegenstände nicht mehr durch die Bewegung von Teilchen (beschrieben durch Differenzialgleichungen und der hiermit einhergehenden zeitlichen Kausalität). Zwei der wichtigsten Folgen aus dem Theorieentwurf sind die Unbestimmtheit von individuellen Systemen (schwächere Kausalität als in der klassischen Physik) und die Verschränkung von Quantenzuständen. Letzteres führt zu der Konsequenz, dass die resultierenden Systeme nicht durch eine zugleich realistische wie auch lokale Theorie beschrieben werden können (Einsteins „spukhafte“ Fernwirkung). Mittlerweile sind nicht nur viele der bizarren Konsequenzen der Quantentheorie experimentell bestätigt worden, sondern können in Anwendungen überführt werden (Stichworte sind: „entanglement swapping“, „Quantum teleportation“, „Quantum cryptography“ und „Quantum computing“.

Im Juni 2017 hatte Werner Vogd die Chance, für 2 Wochen in der Arbeitsgruppe „Quantum Information and Foundations of Physics“ (Leitung Prof. Dr. Anton Zeilinger) zu hospitieren. In der anschließenden Forschung, aus der dieser Vortrag berichtet, stellt er einige grundlagentheoretische Experimente vor.

Mitschnitt des Vortrags, mit Dank an Martin Rützler: podcast


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