Ein Team um den österreichischen Quantenphysikern Anton Zeilinger hat die Verschränkung von Teilchen erstmals in einem Experiment ohne Schlupflöcher zeigen können und dabei gleichzeitig den Nachweis erbracht, dass abhörsichere Quantenkryptographie möglich ist.

Albert Einstein, ein Skeptiker gegenüber der Quantenmechanik, sprach von „spukhafter Fernwirkung“, wenn – wie von der Theorie gefordert – Messergebnisse an korrelierten Teilchen voneinander nicht unabhängig sein sollten, auch wenn sie räumlich weit voneinander entfernt sind. Forscher der Universität Wien und des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften konnten nun zweifelsfrei nachweisen, dass eine solche Fernwirkung tatsächlich existiert. Sie konzipierten einen Versuchsaufbau im Keller der Wiener Hofburg, der gewährleistete, dass etwaige Schlupflöcher (sogenannte „loopholes“, etwa direkte Kommunikation zwischen den Messapparaten, nicht gewährleistete Unabhängigkeit der beiden Messungen, unzureichender Nachweis der erzeugten verschränkten Teilchen) ausgeschlossen werden konnten, was bei bisherigen Experimenten nicht mit Sicherheit der Fall gewesen war.

Quantenphysik im Hofburg-Keller

Die eingesetzten Photonen wurden paarweise erzeugt und in einem speziellen Aufbau miteinander
verschränkt. Anschließend wurden die beiden Lichtteilchen getrennt und über optische Glasfasern zu zwei 30 Meter voneinander entfernten Messstationen geleitet. Ein Zufallsgenerator wählte die Ausrichtung zur Messung der Polarisation der Photonen aus, hochempfindliche supraleitende Detektoren wurden zum Nachweis der Quanten in den beiden Messstationen verwendet.

Nach Aussage von Anton Zeilinger ein solches Experiment ohne Schlupflöcher gleichzeitig eine Bestätigung dafür, dass derartige Mechanismen in der Quantenkryptographie zum abhörsicheren Verschlüsseln von Information dienen können. Die <a href=http://arxiv.org/abs/1511.03190>Ergebnisse</a> wurden auf der Open Access-Plattform „arXiv.org“ veröffentlicht und gleichzeitig bei der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ eingereicht.