Quantenteleportation

Quantenteleportation ist ein Verfahren, bei dem der exakte Quantenzustand eines Teilchens auf ein entferntes Teilchen übertragen wird. Dabei wird keine Materie bewegt und keine Information schneller als Licht gesendet: Die Übertragung benötigt einen klassischen Kommunikationskanal als Zusatzinformation. Grundlage ist die Quantenverschränkung zweier Teilchen, die zuvor gemeinsam präpariert wurden.

Das Verfahren funktioniert so: Zwei verschränkte Photonen werden auf Sender und Empfänger verteilt. Der Sender misst sein Photon zusammen mit dem zu teleportierenden Zustand und schickt das Messergebnis klassisch an den Empfänger. Dieser kann mit dieser Information den Originalzustand an seinem Photon wiederherstellen.

2024 gelang es Forschern der Universität Paderborn, die Quantenteleportation über eine 270 Meter lange Freiraumstrecke mit Photonen aus unterschiedlichen Quantenpunkten zu demonstrieren. Ein Team der Northwestern University übertrug Quanteninformationen erstmals über Glasfasern, die gleichzeitig normalen Internetverkehr transportierten.

Der Name ist irreführend: Anders als das Beamen aus Star Trek wird hier weder Materie noch Energie teleportiert, sondern ausschließlich Information über einen Quantenzustand. In der Science-Fiction wird Quantenteleportation dennoch gern als pseudowissenschaftliche Erklärung für Materieteleportation herangezogen.

Gerade der Name Quantenteleportation sorgt für hartnäckige Missverständnisse. Anders als das Beamen aus Star Trek bewegt das Verfahren weder Materie noch Energie und überträgt schon gar keine Information schneller als das Licht, denn es braucht stets einen zusätzlichen klassischen Kanal. Teleportiert wird allein der fragile Quantenzustand eines Teilchens. So unspektakulär das klingt, so bedeutsam ist es, denn genau diese Übertragung von Zuständen ist ein Schlüsselbaustein für ein künftiges Quanteninternet und für die Vernetzung von Quantencomputern über große Entfernungen.