Physik-Nobelpreis für Forschungen zur Quantenmechanik

Der Physik-Nobelpreis geht dieses Jahr an drei Forscher für ihre Experimente zu verschränkten Quantenzuständen. Sie sind wichtig für neuartige Computertechnik.

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(Bild: Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy of Sciences)

Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den Franzosen Alain Aspect, den US-Amerikaner John F. Clauser und den Österreicher Anton Zeilinger. Sie werden für ihre "bahnbrechenden Experimente mit verschränkten Quantenzuständen" ausgezeichnet, teilte das Nobelkomitee in Stockholm mit.

"Ihre Ergebnisse haben den Weg für neue Technologien auf der Grundlage von Quanteninformationen geebnet", heißt es zur Begründung der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften. In den Experimenten ging es darum, dass sich zwei Teilchen wie eine Einheit verhalten, auch wenn sie getrennt sind. Das sei ein Schlüsselfaktor dafür, die Effekte der Quantenmechanik in neuartigen Computern, Netzwerken und in Verschlüsselungstechnik anzuwenden.

Eine Arbeitsgruppe um den Quantenphysiker Zeilinger hatte 2004 die weltweit erste quantenkryptografisch abgesicherte Banküberweisung demonstriert. 2012 übertrug sein Team erfolgreich Quantenzustände über eine Distanz von 143 km von La Palma nach Tenerifa in einer so genannten Quantenteleportation.

John Clauser entwickelte Ideen des Physikers John Bell weiter, die zu einem praktischen Experiment geführt hätten, heißt es weiter aus Stockholm. Seine Experimente hätten ergeben, dass die Quantenmechanik nicht durch eine Theorie ersetzt werden kann, die versteckte Variablen verwendet. Bell hatte gezeigt, dass jede Quantentheorie mit lokalen verborgenen Variablen bestimmte, durch Experimente überprüfbare Aussagen macht, die den Aussagen der Quantenmechanik widersprechen.

Um die nach John Clausers Experiment gebliebenen "Schlupflöcher" hatte sich Aspect gekümmert und sie geschlossen, schreibt die schwedische Akademie. Er habe die Mess-Einstellungen ändern können, nachdem ein verschränktes Paar seine Quelle verlassen hatte, sodass die Einstellung, die beim Ausgeben vorhanden war, das Ergebnis nicht beeinflussen konnte.

Im vergangenen Jahr erhielten mit Syukuro Manabe und Klaus Hasselmann zwei Klimaforscher und mit Giorgio Parisi ein Physiker den Nobelpreis. Sie bekamen ihn für physikalische Modellierung des Erdklimas, die Quantifizierung der Variabilität und die zuverlässige Vorhersage der globalen Erwärmung.

(anw)