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"Beam uns Hoch" - Forscher feiern erste Erfolge beim Beamen.

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  • "Beam uns Hoch" - Forscher feiern erste Erfolge beim Beamen.

    Von Jörg Schallenberg



    Schweizer Wissenschaftlern ist es gelungen, die Eigenschaften kleinster Teilchen über eine Strecke von zwei Kilometern zu teleportieren. Ob aber jemals Menschen durch den Raum "gebeamt" werden können, ist umstritten - sie müssten dafür eigentlich zwei Körper besitzen.

    Scottys historische Vorbilder
    Ob das in Scottys Physikbuch stehen wird? Als historische Anekdote? Schließlich arbeitet der Chefingenieur der "Enterprise" ja erst im 23. Jahrhundert in den unendlichen Weiten des Weltraums. Dann aber gehört das Beamen von Menschen längst zum Alltag - wie jeder weiß, der ein paar Folgen der berühmtesten Science-Fiction-Serie aller Zeiten gesehen hat. Und vielleicht gilt das Experiment, das ein paar Schweizer Wissenschaftler im Jahre 2003 durchgeführt haben, dann als Meilenstein für die Teleportation.

    Das doppelte Elementarteilchen
    Ende Januar gelang es einem Team der Universität Genf unter Leitung des Physikers Nicolas Gisin, ein Photon über eine Entfernung von zwei Kilometern zu beamen. Das Zauberwort dafür heißt Quantenteleportation. In dem Aufsehen erregenden Versuch wurden die grundlegenden Eigenschaften, sozusagen der Inhalt eines Elementarteilchens, über diese Strecke transportiert. Am anderen Ende reproduzierten sie sich in einem weiteren Teilchen, ohne dass irgendein Medium als Zwischenstufe genutzt wurde. Die Reproduktion ist dabei vom Ausgangszustand nicht zu unterscheiden, es entsteht also statt einer Kopie eigentlich ein neues Original.

    Leere Hülle mit Leben gefüllt
    Die Quantenteleportation erlaubt es mithin, ein Objekt seiner Eigenschaften zu berauben, um es an einem anderen Ort wieder aufleben zu lassen. Allerdings ist es nicht die Materie oder Energie selbst, die teleportiert wird. Diese muss am Zielort schon vorhanden sein und bekommt dann lediglich Quantenzustand, also den exakten Inhalt oder die Struktur des ursprünglichen Objekts eingeimpft. Gleich einer leeren Hülle, die mit Leben gefüllt wird.

    Spukhafte Fernwirkung
    Dreh- und Angelpunkt der Teleportation sind so genannte verschränkte Photonen in Form von Lichtteilchen. Dabei handelt es sich um Paare von Photonen, die vollständig miteinander verzahnt sind. Wird der zunächst unbekannte Quantenzustand des einen Lichtteilchens gemessen, ist der Zustand des anderen augenblicklich auf das Gegenteil festgelegt, selbst wenn die verschränkten Partner beliebig weit voneinander entfernt sind - ein Effekt, den Albert Einstein einst als "spukhafte Fernwirkung" bezeichnete.

    Lichtteilchen als Transporter
    Im Experiment der Schweizer Wissenschaftler trifft eines dieser verschränkten Photonen gemeinsam mit dem zu teleportierenden Photon auf ein Messgerät und nimmt dabei - vereinfacht ausgedrückt - den Zustand des zum Transport vorgesehenen Teilchens an. Ohne feststellbaren Zeitverlust wird dieser Zustand auf den verschränkten Partner am anderen Ende eines zwei Kilometer langen Glasfaserkabels übertragen.

    (Quelle: www.t-online.de)
    "Ich habe einen ganz einfachen Geschmack: Ich bin immer mit dem Besten zufrieden." - Oscar Wilde

  • #2
    *seufz*

    Schon wieder diese bewußte Fehlinformation.

    Diese physikalischen Experimente haben mit "beamen" soviel zu tun wie Tretroller mit dem Spaceshuttle...

    Aber man macht eben geile Schlagzeilen wenn man behauptet man könne Star Trek Technik verwirklichen!

    Und die Zeitungen haben wiedermal nichts besseres zu tun wie es zu drucken, bzw das Fernsehen als es zu senden... Primaaa
    »We do sincerely hope you'll all enjoy the show, and please remember people, that no matter who you are, and what you do to live, thrive and survive, there are still some things that make us all the same. You, me, them, everybody!«

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    • #3
      Re: "Beam uns Hoch" - Forscher feiern erste Erfolge beim Beamen.

      Original geschrieben von The Guardian
      [B]Von Jörg Schallenberg
      Der Name sagt mir was, nur was?


      Original geschrieben von The Guardian Das doppelte Elementarteilchen
      Ende Januar gelang es einem Team der Universität Genf unter Leitung des Physikers Nicolas Gisin, ein Photon über eine Entfernung von zwei Kilometern zu beamen. Das Zauberwort dafür heißt Quantenteleportation. In dem Aufsehen erregenden Versuch wurden die grundlegenden Eigenschaften, sozusagen der Inhalt eines Elementarteilchens, über diese Strecke transportiert. Am anderen Ende reproduzierten sie sich in einem weiteren Teilchen, ohne dass irgendein Medium als Zwischenstufe genutzt wurde. Die Reproduktion ist dabei vom Ausgangszustand nicht zu unterscheiden, es entsteht also statt einer Kopie eigentlich ein neues Original.
      Wie Sternengucker schon angedeutet hat, schaut das ein bisschen anders aus. Es handelt sich um sogenannte "verschränkte" Photonen, von denen eines genau "weiß", was das andere macht. Da sie verschränkt sind, müssen sie umgekehrte Spins haben. Das bedeutet, wenn man den Spin des einen umkehrt, muss sich zwangsläufig der des anderen ändern und genau das ist es auch, was man beobachtet. Man tauscht lediglich die Information aus, nicht aber das Teilchen als solches.
      Für meine Königin, die so reich wäre, wenn es sie nicht gäbe ;)
      endars Katze sagt: “nur geradeaus” Rover Over
      Klickt für Bananen!
      Der süßeste Mensch der Welt terra.planeten.ch

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      • #4
        Und die Österreicher haben das gleiche schon vor ca. 2 Jahren geschafft. Es hat genau die gleichen Artikel gegeben und sogar min. einen Fernsehbericht - und immer wurde es fälschlicherweise mit dem Beamen verglichen.
        Planung ist die Ersetzung des Zufalls durch den Irrtum!
        Bilder vom 1. und 4.Treffen

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        • #5
          Naja, dann scheinen ja die von "www.t-online.de" nicht so mehr ganz durchzublicken.

          Sorry
          "Ich habe einen ganz einfachen Geschmack: Ich bin immer mit dem Besten zufrieden." - Oscar Wilde

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          • #6
            Ja, ist wirklich schon ein alter Hut, die Sache.

            Eins würd mich aber interessieren:
            Wird die Information über den Spin des Teilchens wirklich ohne Zeitverlust übertragen? Ist es nicht so, dass sich auch die Information langsamer als das Licht bewegen muss?
            Signatur ist auf Urlaub

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            • #7
              Nein, das geschieht sofort. Du kannst dir das so vorstellen:

              In einem Container befindet sich eine Katze (oder sonst was). Dann wird in der Mitte eine Trennwand eingeschoben, so dass sich die Katze entweder im einen oder anderen Teil des Containers befindet. (Die dritte Möglichkeit schliessen wir jetzt mal aus :-))
              Dann wird der Container entlang der Trennwand halbiert, die eine Hälfte wird nach Australien geschickt, die andere bleibt hier. Wenn nun in Australien jemand den halben Container öffnet, weiss er "sofort", ob die Katze in Europa zurückgeblieben ist, oder ob sie in Australien ist. Die Übertragung der Information geschieht instantan.
              --> So ist es auch mit der Verschränkung. Die Information wird sofort ausgetauscht, aber die Trennung der verschränkten Teilchen (entspricht der Reise nach Australien) kann nur mit höchstens Lichtgeschwindigkeit erfolgen, somit ist die Kausalität nicht verletzt.
              Planeten.ch - Acht und mehr Planeten (neu wieder aktiv!)
              Final-frontier.ch - Kommentare vom Rand des Universums

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              • #8
                So ist das also.

                Nur komisch, dass für solche Gedankenexperimente immer die Katzen herhalten müssen.
                Signatur ist auf Urlaub

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                • #9
                  Ich hab es auch auf T-Online gelesen!
                  Jedoch erinnert mich die Methode mehr
                  an "Den Klon zum Original machen".



                  "Den Klon zum Original machen Teil 1"
                  Zuerst züchten wir eine Kopie des Originals.

                  "Den Klon zum Original machen Teil 2"
                  Nun stopfen wir die ganzen Innereien des
                  Originals in die Kopie, deren Innereien dabei
                  verschwinden.

                  "Den Klon zum Original machen Teil 3"
                  Das Original, oder was davon noch übrig geblieben
                  ist, stirbt und fällt in sich zusammen.
                  Das Original ist gestorben, aber lebt in der
                  Kopie als Original 2 wieder weiter!
                  אנו רוצים להודות לך על השימוש בשירותי התרגום שלנו.

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                  • #10
                    Also wie bei Star Trek Nemesis:

                    Data ist tot aber seine Innereien wurden per Datentransfer in seinen früheren Bruder überspielt. In Star Trek 11, wenn die Kohle stimmt, ist Data wieder da und lebt in seinem schlechterbesseren Vorgänger weiter...
                    "Ich habe einen ganz einfachen Geschmack: Ich bin immer mit dem Besten zufrieden." - Oscar Wilde

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                    • #11
                      Von dem experiment hab ich auch schon mal was gehört. Haben die das zufällig in diesem superlangen Teilchenbeschleunigungskanal getestet (mir fällt der genaue Name nicht ein...) ?

                      Noch was:
                      Original geschrieben von The Guardian

                      Data ist tot aber seine Innereien wurden per Datentransfer in seinen früheren Bruder überspielt.
                      Hab ich da irgendwas verpasst?
                      Kann sein dass ich da grade irgendwie die Peilung verloren hab, aber wo werden denn da Daten transferiert?
                      - Viele die Leben verdienen den Tod, aber einige die sterben hätten das Leben verdient. Kannst du es ihnen geben? --- Dann sei auch nicht so schnell mit einem Todesurteil bei der Hand!

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                      • #12
                        Der "Teilchenbeschleunigungskanal" ist in Wahrheit ein Ring und heisst CERN, und nein, darin wurde das nicht getestet, weil das nichts miteinander zu tun hat.

                        In Nemesis versucht Geordi einmal, Datas Erinnerungen an B-4 zu überspielen, damit dieser so leben kann wie Data, aber es funktioniert nicht, dh, die Daten werden übertragen, aber B-4 kann nichts damit anfangen.
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                        • #13
                          Vorläufig nichts anfangen Das Ende soll ja scheinbar andere Erwartungen wecken

                          Und zur Verschränkung: IMO wird dieses Forschungsgebiet letztlich nur einen Ausbau unserer Kenntnisse über die Vorgänge/Zusammenhänge im Bereich der Subatomaren Partikel ausbauen.

                          Eine Nutzbarkeit sehe ich nicht gegeben, da ja schon der Einsatz zB zum Codieren wegfällt, weil man ja nicht beide Hälften messen kann, oder? (also: Ginge es, daß zB ein Spion in seinem "Kellerlabor" feststellt wie das eine verschränkte Teilchen beschaffen ist, das dann zum Codieren einer Botschaft nutzt und die "Zentrale" bei Erhalt der Botschaft das Gegenteilchen nutzt um damit den Decodieralgorythmus zu füttern?)
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                          • #14
                            Nein, es ist tatsächlich möglich, damit eine absolut sichere Verschlüsslung hinzukriegen. Denn die Teilchen sind so lange "undefiniert" bis eines der beiden gemessen wird. Wenn ein Spion dazwischenfunkt, dann misst er zumindest das eine Teilchen, so dass das andere nicht mehr "undefiniert" ankommt. Somit ist klar, dass wer dazwischengefunkt hat. (Es gab vor einiger Zeit einen Artikel in Spektrum der Wissenschaft, in welchem das ganz genau beschrieben war)
                            Planeten.ch - Acht und mehr Planeten (neu wieder aktiv!)
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                            • #15
                              hmmm ich dachte jetzt eher daran daß 007 so ein Kästchen mit "Probeteilchen" im Sakko hätte und es vor Ort untersucht, wodurch ja im Hauptquartier das verschränkte Teilchen quasi als "Negativ" dienen würde...Bei ausreichender Bandbreite der Messwerte und -objekte dürfte sich ein guter Code auswählen lassen bzw der Algorhythmus sich ergänzen lassen.

                              Das hängt jetzt davon ab inwiefern sich die Verschränkung beliebig lange aufrecht erhalten lässt (man kann ihm nunmal nicht schnell 5 neue Codierkästchen mit Global Logistics nachsenden sondern er muss teilweise Jahrelang das versiegelte Kästchen im Safe stehen haben bis er mal codieren muss und inwieweit sich die Messung im HQ machen lässt wenn der eine Partner des Teilchenpaares schon gemessen wurde (kommt da keine Unschärfe zur Geltung?)...

                              Je kürzer die Haltbarkeit umso weniger praktisch der Nutzen. und wenn sich gar nichts kontrollieren lässt... dann ists gar unmöglich
                              »We do sincerely hope you'll all enjoy the show, and please remember people, that no matter who you are, and what you do to live, thrive and survive, there are still some things that make us all the same. You, me, them, everybody!«

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