Atome in Bewegung könnten durch kontrollierte Kollisionen teleportiert werden
Ein deutsch-israelisch-tschechisches Forscherteam hat ein neues theoretisches Konzept zur Teleportation von Atomen vorgestellt. Damit könnte es erstmals möglich sein, den Bewegungszustand eines Atoms vollständig auf ein weit entferntes Zielatom zu übertragen. Dies berichten die Forscher in dem Fachblatt Physical Review Letters. Damit wäre eine Grundvoraussetzung zur vollständigen Teleportation von Materie erfüllt.
Um die Bewegung eines Atoms auf ein weit entferntes anderes Atom zu übertragen, benötigen die Forscher drei gleichartige Atome: In ihrem vorgeschlagenen Experiment kollidiert das Atom, dessen Bewegung teleportiert werden soll (Atom C), mit einem anderem Hilfsatom (Atom A). Nach der Kollision wird die Bewegung der Atome C und A mit Hilfe von Lasern genau vermessen. Mit der daraus gewonnenen Information kann die ursprüngliche Bewegung des Atoms C auf ein Zielatom B übertragen werden. Dies ist durch eine quantenmechanische “Verschränkung” von Hilfsatom A und Zielatom B möglich.
Dadurch wirkt sich eine Manipulation von Atom A sofort auf Atom B aus, auch wenn beide Atome räumlich weit voneinander entfernt sind. Erreicht wird diese Verschränkung dadurch, dass Atome A und B aus der Dissoziation eines zweiatomigen Moleküls gewonnen werden.
Wenn nun Atom A mit Atom C kollidiert, wirkt sich dies auf das entfernte Zielatom B aus. Damit wäre die Bewegung des Atoms C auf das weit entfernte Atom B übertragen. Da gleichartige Atome ununterscheidbar sind, ist damit prinzipiell Atom C zum Ort von Atom B teleportiert worden.
Eine Realisierung dieses neuen Konzeptes steht zwar noch aus, doch sind die Forscher zuversichtlich, dass dies in nicht allzu ferner Zukunft möglich sein sollte. Das Neue an dieser Idee besteht darin, dass erstmals der Bewegungszustand eines Atoms teleportiert werden wird. Bisher haben sich Teleportationsexperimente auf die Übertragung von sogenannten internen Zuständen wie Spin oder Polarisation von Atomen oder Lichtquanten beschränkt.
Stefan Maier
