Forschern gelingt Schritt Richtung Quantencomputer

Forschern ist die Trennung von verschränkten Elektronen durch den Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhren gelungen. Dies ist ein weiterer wichtiger Schritt zur Entwicklung von Quantencomputern. Verschränkte Teilchen können nach den Grundsätzen der Quantenmechanik auch dann miteinander Wechselwirken, wenn sie räumlich voneinander getrennt sind. Dieser EPR-Effekt, benannt nach den Physikern Einstein, Podolski und Rosen, konnte bei Photonen bereits in den 1980er Jahren experimentell nachgewiesen werden.

Für die Entwicklung von Quantencomputern ist aber eine stärkere Wechselwirkung erforderlich, die viel eher zwischen Elektronen als zwischen Photonen möglich ist. Von besonderem Interesse wäre die Verschränkung von Elektronen in einem Festkörper, die sich aber bislang noch nicht ausreichend experimentell nachweisen ließ.

Einem internationalen Forscherteam, an dem neben Christoph Strunk und Lorenz Herrmann vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg auch Forscher aus Frankreich und Spanien beteiligt waren, ist nun aber ein bedeutender Schritt in die richtige Richtung gelungen.

Die Wissenschaftler konnten nachweisen, dass sich quantenmechanisch verschränkte Elektronen in Festkörpern räumlich voneinander trennen lassen. Für ihre Arbeit griffen die Forscher auf Kohlenstoff-Nanoröhren zurück. In verschiedenen Fällen trennten sich die Elektronen und wurden zu den unterschiedlichen Messpunkten geleitet.

Der experimentelle Nachweis des EPR-Effekts, also die Bestätigung darüber, dass die experimentell getrennten Elektronen trotz der räumlichen Distanz weiterhin verschränkt sind, steht nun auf der Agenda des Forscherteams. Derzeit wird global an diesem experimentellen Nachweis gearbeitet, der einen herausragenden Durchbruch in der Quantenphysik darstellen würde, hieß es. Die Ergebnisse der Experimente der Physiker wurden in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.