Quantenmechanische Prozesse lassen sich mit Hilfe von so genannten Wellenfunktionen beschreiben . So lassen sich zum Beispiel sowohl Lichtteilchen (Photonen) als auch den Bestandteilen von Atomen Wellenfunktionen zuordnen. Eine der Merkwürdigkeiten der Quantenmechanik besteht nun darin, dass sich die Wellenfunktionen mehrerer Teilchen verschränken lassen ? ein in der Fachwelt als “entanglement” bezeichneter Vorgang. Die Teilchen sind damit nicht mehr voneinander unabhängig und befinden sich in einem der Quantenmechanik eigenen Überlagerungszustand.
Werden die verschränkten Teilchen nun räumlich getrennt, so bleibt die Verschränkung unter bestimmten Umständen erhalten, bis an einem der beteiligten Teilchen eine Messung vorgenommen wird. Die Messung lässt die Verschränkung schlagartig zusammenbrechen, und damit befinden sich alle Teilchen unmittelbar in einem wohlbestimmten physikalischen Zustand, der von dem Ausgang der Messung des von den anderen Teilchen räumlich entfernten Teilchens abhängt. Dies ist die mysteriöse Fernwirkung: Eine Messung an einem Ort bestimmt unmittelbar den Zustand von Teilchen an einem anderen Ort.
Eine derartige Verschränkung verletzt die Bellsche Ungleichung. Anwendungen der Störungstheorie haben ergeben, dass selbst kleine Störungen eine quantenmechanische Verschränkung zusammenbrechen lassen können. Die Verletzung der Ungleichung wird damit auch aufgehoben. Die Analyse der britischen Forscher hat nun gezeigt, dass der Grad der Verletzung der Bellschen Ungleichung in höheren Dimensionen weniger störungsanfällig ist. Numerische Simulationen von Quantenverschränkungen in höheren Dimensionen haben in der Tat aufgezeigt, dass derartige Systeme weniger anfällig gegenüber Störungen sind.
Die neuentwickelten mathematischen Hilfsmittel können nun von Wissenschaftlern bei der Konstruktion von Quantencomputern und Teleportationen mit Gewinn eingesetzt werden. Anschaulicher machen sie die Quantenmechanik aber leider nicht.
