Unter Quantenteleportation versteht man die Fähigkeit, Informationen von einem Quantenteilchen auf ein anderes zu übertragen, sodass dieses genau die gleichen Eigenschaften annimmt wie das erste. Auf diese Weise ist das zweite Teilchen nicht mehr vom ersten zu unterscheiden, selbst wenn es sich an einem anderen Ort im Universum befindet. Daher der Name „Teleportation“, ein Konzept, das erstmals in den 90er Jahren demonstriert wurde.
Heutzutage ist es ein weit verbreitetes Phänomen in Quantenoptiklabors und gilt als Schlüsseltechnologie für die Entwicklung des expandierenden Quanteninternets. Teleportation dient jedoch nicht nur der Übertragung von Informationen, sondern auch der Übertragung von Energie. Im Jahr 2000 wurde der japanische Physiker Masahiro Hotta von der Tohoku-Universität schlug die Idee der Teleportation vor der Quantenenergie und arbeitete an der Entwicklung ihrer theoretischen Basis. Nun mag diese Theorie ein praktisches Ergebnis hervorgebracht haben.
Energie-Teleportation
Forscher Kazuki Ikeda von der Stony Brook University, New York, gibt bekannt, einen wichtigen Schritt getan zu haben hin zu dieser Zukunftstechnologie. Ihm gelang es erstmals, Energie mit einem gewöhnlichen Quantencomputer zu teleportieren. Ikeda sagte, dies sei die „erste Realisierung der Quantenenergieteleportation auf echter Quantenhardware“. Und er weist darauf hin, dass die Fähigkeit, Energie zu teleportieren, erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung des Quanteninternets haben könnte.
Il Teleportation Die Quantenenergie basiert auf der Beobachtung, dass die Energie jedes Quantensystems ständig schwankt und dass diese Schwankungen genutzt werden können, um Energie von einem Teil des Systems auf einen anderen zu übertragen, ohne dass sie den Zwischenraum durchwandert. Um diese Idee zu demonstrieren, ist es notwendig, Quantenteilchen zu verwenden, die denselben Quantenzustand haben und daher „verschränkt“ sind. In den letzten Jahren wurden durch das Aufkommen von Quantencomputern verschränkte Teilchensysteme verfügbar.
Derzeit hat Ikeda mit einem IBM-Quantencomputer gezeigt, dass es möglich ist, Energie nur über Distanzen von der Größe eines Computerchips zu teleportieren. Es ist jedoch sicher, dass diese Technologie bald auf viel größere Entfernungen ausgeweitet werden kann.
Ein Quantennetzwerk?
Alles in allem existiert bereits eine Technologie zur Übertragung von Quantenenergie über große Entfernungen. Es beweist die 158 Kilometer lange Verbindung zwischen der Stony Brook University und dem Brookhaven National Laboratory. In Zukunft wird es möglich sein, über ein „Quantennetzwerk“ Energie zu teleportieren. Ikeda ist zuversichtlich, dass dies bis 2030 geschehen wird. Diese Möglichkeit wird erhebliche Auswirkungen haben, da sie den Austausch von Energie und Informationen über das Quanteninternet ermöglichen wird. Es wird Händler und Betreiber geben, die wählen können, wo sie sie zum günstigsten Preis erhalten.
Laut Ikeda wird dies zu einer neuen Wissenschaft der Quanteninformationsökonomie führen. Es sind noch viele Herausforderungen zu bewältigen. Dazu gehört der Nachweis, dass Teleportation nützliche Energiemengen übertragen kann, und das Verständnis, wie sie sich von der Teleportation von Informationen unterscheidet und worin die Unterschiede in der tiefgreifenden Natur des Universums liegen. Die Straße ist jedoch markiert, und wir könnten sie bald mit hoher Geschwindigkeit befahren ... augenblicklich.
