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Einzelne Photonen fast perfekt geklont

Von Rainer Scharf
 
Einzelne Photonen sind von Forschern der Universitäten von Oxford und Santa Barbara "geklont" worden. Die Quantentheorie verbietet es zwar, Photonen perfekt zu kopieren, wenn deren Polarisation oder Schwingungsrichtung unbekannt ist. Jedes Kopierverfahren liefert nämlich bisweilen Photonen, deren Polarisation nicht mit der des Originalphotons übereinstimmt. Aber eine mehr oder weniger große Zahl von Kopien kann durchaus mit dem Original identisch sein. Um die einzelnen Photonen so gut wie möglich zu klonen, schickten die Forscher sie durch einen Kristall aus Bariumborat. Von Licht angeregt, erzeugt der Kristall fortwährend Photonenpaare, die stets senkrecht zueinander schwingen. Dabei ist die Schwingungsrichtung dieser Photonen zufällig. Wenn sich das zu klonende Originalphoton im Kristall befindet, so erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß eines der beiden vom Kristall erzeugten Photonen dieselbe Polarisationsrichtung hat wie das Original. Dieser Vorgang wird als stimulierte Emission bezeichnet. In rund 81 Prozent der Fälle erhielten die Forscher perfekte Kopien, während die Quantentheorie maximal 83 Prozent erlaubt, wie sie in der Online-Ausgabe der Zeitschrift "Science" berichten. Mit geklonten Photonen kann man unter anderem die Sicherheit von quantenmechanischen Verschlüsselungsverfahren testen. 

Frankfurter Allgemeine Zeitung, 17.04.2002, Nr. 89 / Seite N2

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