Quantenkommunikation über interstellare Entfernungen wohl möglich

Wie kann man Informationen über interstellare Entfernungen übertragen, ohne dass diese verloren gehen? Forscher haben sich dem Problem jetzt in der Theorie angenommen und festgestellt: Kommunikation per Quanten hat das Potenzial, über die gesamte Galaxie zu funktionieren.

Taugen Qubits als Botschafter zwischen den Sternen?

Hallo, ist da jemand? Bisher sind alle Kommunikationsversuche der Menschheit unbeantwortet geblieben. Interessante Ideen, warum wir noch nichts von Aliens gehört haben, liefert das Fermi-Paradoxon. Die beiden Forscher Arjun Berera und Jaime Calderón-Figueroa von der University of Edinburgh haben sich jetzt einer ganz prinzipiellen Frage angenommen: Kann man Quanten nutzen, um ein Netzwerk zwischen den Sternen zu spannen? Infografik: Aufbau einer Quanten-CPU Die Bausteine für dieses Kommunikationsnetzwerk mit Quanten sind Qubits, denen wiederum der Wert 1 und 0 zugeordnet werden kann. Eine Besonderheit im Vergleich mit normalen Bits: Quantensysteme können sich gleichzeitig in mehreren Zuständen befinden, die sogenannte Superposition. Schon auf der Erde gibt es hier aber ein Problem: Diese Position ist sehr fragil und störanfällig.

Für ihre Studie war deshalb eine Überlegung von entscheidender Bedeutung: Welche Faktoren warten auf die Qubits, die als Photonen ausgesendet werden, im interstellaren Medium, das deren Information verändern oder sogar zerstören könnte. Nach Berücksichtigung von unzähligen Faktoren wie dem genauen Teilchengehalt des lokalen Weltraums, inklusive Zusammenballungen wie Staub und Gas und Störquellen wie Gravitationsfeldern blieb dann eine klare Antwort.

Röntgenbereich durch die Galaxie

"Der Röntgenbereich des Spektrums wird als Hauptkandidat für den Aufbau eines Quantenkommunikationskanals identifiziert, obwohl auch das optische und das Mikrowellenband eine Kommunikation über große Entfernungen ermöglichen könnten", so die Forscher. Der Röntgenbereich ist mit einer Reichweite von Hunderttausenden Lichtjahren dabei theoretisch für eine Kommunikation durch die gesamte Milchstraße tauglich.

"Es ist plausibel, dass Photonen-vermittelte Quantenkommunikation über interstellare Distanzen etabliert werden könnte, insbesondere für Photonen im Röntgenbereich unterhalb der Elektronenmasse", so die Forscher laut Futurezone.

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