+ Auf Thema antworten
Seite 1 von 3 1 2 3 LetzteLetzte
Zeige Ergebnis 1 bis 10 von 29

Thema: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

  1. #1
    1813
    Registriert seit
    20.01.2018
    Ort
    Treue Herzen sehn sich wieder
    Beiträge
    12.598

    Standard Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Was sich auf den ersten Schreck unseriös liest, ist zumindest ein interessantes Versuchsergebnis.

    Was haltet Ihr davon?

    Physiker koppeln erstmals Photonen aus der Sonne mit im Labor erzeugten Lichtteilchen


    Kosmische Kopplung: Physiker haben erstmals Photonen aus der Sonne mit Photonen aus dem Labor verschränkt – über 150 Millionen Kilometer hinweg. Trotz ihrer extrem unterschiedlichen Herkunft zeigten die Lichtteilchen im Experiment eine typische Quanteninterferenz und ein verschränktes Verhalten. Dies eröffne ganz neue Möglichkeiten für quantenoptische Experimente im astronomischen Maßstab, so die Forscher im Fachmagazin „Physical Review Letters“.


    Albert Einstein bezeichnete dieses Phänomen als „spukhafte Fernwirkung“: Bei der [Links nur für registrierte Nutzer] sind zwei Teilchen so miteinander gekoppelt, dass der Zustandswechsel des einen automatisch den des Partners verursacht. Dies geschieht instantan und unabhängig von der Entfernung. Damit ermöglicht die Verschränkung die schnelle Kommunikation über [Links nur für registrierte Nutzer], zwischen [Links nur für registrierte Nutzer] oder sogar [Links nur für registrierte Nutzer].


    Für die meisten Anwendungen werden bisher Photonen direkt im „Zweierpack“ erzeugt. Dabei entstehen aus Laserstrahlen über ein Arrangement von Spiegeln und Strahlteilern verschränkte Photonenpaare. Doch es gibt auch Verfahren, mit denen sich Lichtteilchen [Links nur für registrierte Nutzer] lassen – das ist sogar schon bei Photonen unterschiedlichen Energiegehalts gelungen.

    Sonnenlicht im Quantentest

    Ein großer Schritt nach vorn ist nun Forschern um Yu-Hao Deng von der Universität für Wissenschaft und Technologie in Schanghai gelungen. Denn sie haben erstmals Photonen von der Sonne mit denen einer irdischen Quelle zur Interferenz gebracht und verschränkt. Zwischen dem Ursprungsort der beiden Sorten von Lichtteilchen liegen damit rund 150 Millionen Kilometer – ein absolutes Novum. Denn bisher war nicht klar, ob eine solche Kopplung mit Teilchen kosmischen Ursprungs überhaupt machbar ist.


    Die Herausforderung besteht jedoch nicht nur in der enormen Entfernung beider Quellen. Die Sonne als thermische Strahlenquelle erzeugt auch einen wahren Wust an Photonen verschiedenster Energien, Polarisationen und Ankunftszeiten. Für die nachträgliche Verkopplung jedoch werden Teilchen benötigt, die exakt zur gleichen Zeit und mit den gleichen Eigenschaften durch einen Strahlteiler passieren.


    Gefiltert und vereinigt

    Für ihr Experiment mussten die Physiker daher aus der Fülle der solaren Photonen genau die herausfiltern, deren Eigenschaften mit denen der im Labor erzeugten Lichtteilchen übereinstimmten. Dafür ergänzten sie ein Sonnenteleskop mit einer Reihe von Filtern, Spiegeln und optischen Gittern. Nach Passage des Lichts durch diesen Aufbau blieb am Ende nur noch die gewünschte Sorte Photonen übrig.


    Diese solaren Photonen leiteten die Forscher dann auf einen Strahlteiler und vereinigten sie dort mit einem Strahl von Photonen, die im Labor mittels Halbleiterlaser erzeugt worden waren. Wenn nun zwei Photonen aus den beiden unterschiedlichen Quellen gleichzeitig eintrafen, kam es zu einem auffälligen Phänomen: Statt in zufälliger Folge aus den beiden Ausgängen des Strahlteilers auszutreten, kam es zu einer Quanteninterferenz, wie die Forscher berichten.

    Interferenz und Verschränkung nachgewiesen

    In 80 Prozent der Fälle verließen die Photonenpaare den Strahlteiler durch den gleichen Ausgang. „Das ist weit über dem klassischen Limit von 50 Prozent“, sagen Deng und seine Kollegen. „Damit haben wir eine nichtklassische Interferenz zwischen Sonnenlicht und Einzelphotonen aus einem Halbleiter-Quantenpunkt demonstriert.“ Dieses Verhalten der solaren Photonen beweist erstmals, dass auch thermisches Licht einer Quantennatur hat und sich genauso wie laborerzeugte Einzel-Photonen verhält und koppeln lässt.


    Und nicht nur das: Die Photonen aus der Sonne ließen sich auch mit den Labor-Photonen verschränken, wie die Forscher berichten. In ihrem Experiment wiesen sie nach, dass die so erzeugten Paare gegen die Bellsche Ungleichung verstoßen: Ihre Eigenschaften sind unabhängig von der räumlichen Entfernung und Position korreliert. Diese Nichtlokalität gilt als Indikator für die quantenphysikalische Verschränkung.

    Quantenkryptografie mit Sonnenlicht?

    Nach Ansicht der Forscher ist damit bewiesen, dass sich auch Teilchen kosmischen Ursprungs für quantenphysikalische Experimente und Anwendungen eignen. „Unsere Ergebnisse bestätigen die Universalität der quantenphysikalischen Prinzipien auch auf astronomischen Skalen. Ihrer Ansicht nach könnten solche kosmischen Photonen daher künftig für verschiedene Anwendungen genutzt werden, darunter Quantenteleportation, Quanten-Repeater, hybride Quanten-Netzwerke und die Quantenverschlüsselung von Daten.



    „Unser Experiment kann auch auf noch größeren Maßstab erweitert werden und dann Photonen ferner Sterne nutzen“, so Deng und sein Team. „Dies eröffnet einen ganz neuen Weg für quantenoptische Experimente in astronomischem Maßstab.“ (Physical Review Letters, 2019; [Links nur für registrierte Nutzer])
    Quelle: American Physical Society (APS)
    [Links nur für registrierte Nutzer]

  2. #2
    GESPERRT
    Registriert seit
    09.08.2005
    Beiträge
    17.174

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von Ansuz Beitrag anzeigen
    Was sich auf den ersten Schreck unseriös liest, ist zumindest ein interessantes Versuchsergebnis.

    Was haltet Ihr davon?
    Es werden Quantenzustände von Photonen nachträglich miteinander verschränkt, das ist die Neuigkeit. Diesmal mit "natürlich" entstandenen Photonen, die nicht im Labor erzeugt wurden. Wie weit diese Photonen gereist sind, ist letztendlich irrelevant.

  3. #3
    Herzland Benutzerbild von Süßer
    Registriert seit
    09.05.2013
    Ort
    ja
    Beiträge
    7.677

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Das Lustige dabei ist das diie Versuchanordnung einen rationalen Nachweis ausschließt.
    Oder wie wird nochmal die Gleichzeitigkeit nachgewiesen, wenn die Lichtgeschwindigkeit....
    Beispeil, 2 Züge halten gleichzeitig an, einer in Amerika, der andere in Russland, die Zugtüren öffnen sich, Beweis der Quantenverschränkung..

  4. #4
    Anarchotechnokrat Benutzerbild von Zyankali
    Registriert seit
    27.01.2016
    Beiträge
    6.625

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von Süßer Beitrag anzeigen
    Das Lustige dabei ist das diie Versuchanordnung einen rationalen Nachweis ausschließt.
    Oder wie wird nochmal die Gleichzeitigkeit nachgewiesen, wenn die Lichtgeschwindigkeit....
    Beispeil, 2 Züge halten gleichzeitig an, einer in Amerika, der andere in Russland, die Zugtüren öffnen sich, Beweis der Quantenverschränkung..

    glaube, das ist alles eeetwas komplizierter...

    im großen und ganzen wirds schon stimmen. erstmal ist das ganze quantenzeuch für physiklaien ziemlich abgefahren, doch eins ist sicher: unter wissenschaftlern ist es quasi ein hobby recht zu haben und sich gegenseitig zu widerlegen. von daher kann man schon davon ausgehen, daß das ganze durchaus hand und fuß hat...
    Sollte irgend etwas in diesem Text Verwirrung stiften, ignorieren Sie bitte das gesamte Produkt.

  5. #5
    GESPERRT
    Registriert seit
    09.08.2005
    Beiträge
    17.174

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von Süßer Beitrag anzeigen
    Das Lustige dabei ist das diie Versuchanordnung einen rationalen Nachweis ausschließt.
    Oder wie wird nochmal die Gleichzeitigkeit nachgewiesen, wenn die Lichtgeschwindigkeit....
    Beispeil, 2 Züge halten gleichzeitig an, einer in Amerika, der andere in Russland, die Zugtüren öffnen sich, Beweis der Quantenverschränkung..
    Nein, man kann z.B. eine Polarisation durchaus unabhängig voneinander messen. Genauer gesagt haben die verschränkten Teilchen eine gewisse Wahrscheinlichkeit eines Zustandes. Misst man den Zustand eines Teilchens, d.h. man forciert einen Zustand durch Interaktion mit dem Teilchen, so ist der Zustand des anderen verschränkten Teilchens ebenso bestimmt, unabhängig von der Entfernung der Teilchen. Das hat erst einmal nichts mit Gleichzeitigkeit zu tun.

    Makroskopische Beispiele greifen hier ebenfalls zu kurz, ähnlich wie bei der Tatsache, dass ein einziges Teilchen durch seinen Wellencharakter mit sich selbst interferieren kann.

  6. #6
    Mitglied Benutzerbild von HansMaier.
    Registriert seit
    15.04.2011
    Ort
    Stenkelfeld
    Beiträge
    7.806

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von Haspelbein Beitrag anzeigen
    Es werden Quantenzustände von Photonen nachträglich miteinander verschränkt, das ist die Neuigkeit. Diesmal mit "natürlich" entstandenen Photonen, die nicht im Labor erzeugt wurden. Wie weit diese Photonen gereist sind, ist letztendlich irrelevant.

    Kann ich diese verschränkten Photonen jetzt trennen, eins bleibt hier und eins
    fliegt zum Mars und von dort zeitverlustfrei Daten übertragen?
    MfG
    H.Maier
    "Es gehört zum Schwierigsten, was einem denkenden Menschen auferlegt werden kann,
    wissend unter Unwissenden den Ablauf eines historischen Prozesses miterleben zu müssen,dessen unausweichlichen Ausgang er längst mit Deutlichkeit kennt.
    Die Zeit des Irrtums der anderen, der falschen Hoffnungen, der blind begangenen Fehler wird dann sehr lang." - Carl Jacob Burckhardt (Schweizer Historiker) -

  7. #7
    Mitglied Benutzerbild von Querfront
    Registriert seit
    24.09.2015
    Beiträge
    11.288

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Viel verwirrender ist die zeitliche Verschränkung, Stichwort Quantenradierer.



    Das eine der verschänkten Teilchen weiß, was das andere in der Zukunft tun wird Da wird mir schwindeling.

  8. #8
    GESPERRT
    Registriert seit
    09.08.2005
    Beiträge
    17.174

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von HansMaier. Beitrag anzeigen
    Kann ich diese verschränkten Photonen jetzt trennen, eins bleibt hier und eins
    fliegt zum Mars und von dort zeitverlustfrei Daten übertragen?
    MfG
    H.Maier
    Theoretisch ja, praktisch kaum, da die Überlebensdauer dieser verschränkten Teilchen extrem kurz ist, d.h. fast jede Interaktion mit ihrer Umwelt führt zur Entkopplung. Ohne jetzt auf Details eingehen zu wollen, so ist der praktische Nutzen derzeit beschränkt.

  9. #9
    forward ever Benutzerbild von Lichtblau
    Registriert seit
    14.02.2007
    Ort
    soviet solar system
    Beiträge
    19.507

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von Zyankali Beitrag anzeigen
    glaube, das ist alles eeetwas komplizierter...

    im großen und ganzen wirds schon stimmen. erstmal ist das ganze quantenzeuch für physiklaien ziemlich abgefahren, doch eins ist sicher: unter wissenschaftlern ist es quasi ein hobby recht zu haben und sich gegenseitig zu widerlegen. von daher kann man schon davon ausgehen, daß das ganze durchaus hand und fuß hat...
    davon würdest du nichts hören, weil die Presse die Pforten deiner Wahrnehmung kontrolliert.

    Wenn dann doch Physiker auf ihren privaten Homepages dies und jenes behaupten, dann werden sie als Spinner abgetan.
    backward never.

    ignore: Lichtblau

  10. #10
    SchwanzusLongusGermanicus Benutzerbild von ABAS
    Registriert seit
    27.09.2009
    Ort
    Hamburgum
    Beiträge
    64.582

    Standard AW: Quantenverschränkung über 150 Millionen Kilometer

    Zitat Zitat von Ansuz Beitrag anzeigen
    Was sich auf den ersten Schreck unseriös liest, ist zumindest ein interessantes Versuchsergebnis.

    Was haltet Ihr davon?



    [Links nur für registrierte Nutzer]
    Wenn China nicht sozialistisch und die chinesischen Wissenschaftler
    somit keine Sozialisten waerem, gaebe es dafuer einen Nobelpreis!
    " Streicht die Kuechenabfaelle fuer die Aussaetzigen! Keine Gnade mehr bei Hinrichtungen!
    Und sagt Weihnachten ab! "

    (Sheriff von Nottingham)

+ Auf Thema antworten

Aktive Benutzer

Aktive Benutzer

Aktive Benutzer in diesem Thema: 1 (Registrierte Benutzer: 0, Gäste: 1)

Ähnliche Themen

  1. Antworten: 125
    Letzter Beitrag: 06.02.2019, 11:50
  2. Antworten: 62
    Letzter Beitrag: 16.11.2017, 12:31
  3. Australien: 5 Kilometer Autobahn in 2 Tagen gebaut!
    Von Franko im Forum Verkehr / Luft-und Raumfahrt
    Antworten: 25
    Letzter Beitrag: 22.01.2017, 23:37
  4. Antworten: 43
    Letzter Beitrag: 21.08.2013, 22:05
  5. Saudi-Arabien baut den weltweit ersten Wolkenkratzer mit über einem Kilometer Höhe
    Von Candymaker im Forum Internationale Politik / Globalisierung
    Antworten: 42
    Letzter Beitrag: 24.08.2011, 19:40

Nutzer die den Thread gelesen haben : 0

Du hast keine Berechtigung, um die Liste der Namen zu sehen.

Forumregeln

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •  
nach oben