Deshalb zweifelte Albert Einstein die Realität der zunächst nur theoretisch vorhergesagten Verschränkung an. Doch spätestens, seit es 1997 durch eine trickreiche Anwendung der Verschränkung gelang, Lichtteilchen zu ” beamen“, ist ihre Existenz unumstritten.
Miteinander verschränkt sind jeweils bestimmte Eigenschaften der Elementarteilchen. Man kann beispielsweise zwei Teilchen so miteinander verschränken, dass sie einen entgegengesetzten Spin zueinander haben. Der Spin ist das quantenmechanische Gegenstück zum Drehimpuls, kann aber im Gegensatz zur klassischen Physik nur die Zustände “Up” und “Down” annehmen. Liefert die Messung an einem Teilchen den Zustand “Spin Up”, dann muss sein “telepathischer Zwillingsbruder” simultan den Zustand “Spin Down” annehmen.
Gingrich und Adami haben nun berechnet, wie sich die Verschränkung verhält, wenn sie nicht von einem ruhenden Beobachter überprüft wird, sondern von jemandem, der sich mit einer sehr großen Geschwindigkeit bewegt. Die entsprechende Umrechnungsvorschrift, die so genannte Lorentz-Transformation, liefert Einsteins Spezielle Relativitätstheorie.
Die beiden Forscher fanden zunächst, dass die Verschränkung der Spins aus Sicht des bewegten Beobachters verschwindet. Doch statt dessen existiert für diesen Beobachter eine “spukhafte Fernwirkung” zwischen den Impulsen der beiden Teilchen. Der Impuls ist das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit.
Insgesamt fanden Gingrich und Adami einen “Spuk-Erhaltungssatz”: Die Gesamtverschränkung der Teilchen bleibt bei einer Lorentz-Transformation erhalten, das heißt sie ist für ruhenden und bewegten Beobachter dieselbe. Jedoch kann eine Verschränkung des Spins in eine des Impulses umgewandelt werden und umgekehrt.
Eine mögliche Anwendung dieser Entdeckung ist die Synchronisation der Uhren von Raumsonden und Satelliten. “Das Erstaunliche an der Verschränkung ist, dass sie Objekte über beliebige Distanzen verbindet”, sagt Adami. “Im Prinzip könnte man damit zwei weit voneinander entfernte Uhren starten und anhalten, indem man nur auf eine der beiden einwirkt. Wie das genau funktionieren soll, hat aber bisher noch niemand herausgefunden.” Die Möglichkeit, Impuls-Verschränkungen durch schnelle Bewegungen in Spin-Verschränkungen umzuwandeln, könnte dafür neue Denkimpulse liefern.
