Die Quantenverschränkung hat die Wissenschaft lange Zeit vor Rätsel gestellt. Das faszinierende Phänomen bedeutet, einfach gesagt, dass ein Teilchen eines "verschränkten Paares" durch den Zustand eines anderen Teilchens beeinflusst werden kann, egal wie groß die Entfernung ist oder was zwischen ihnen liegt.

Im Jahr 2022 wurde die Arbeit von drei Wissenschaftlern mit dem Nobelpreis ausgezeichnet, weil sie zum Verständnis des geheimnisvollen Konzepts der Quantenverschränkung beigetragen haben. Auf dem Bild ist einer der Preisträger, Alain Aspect, zu sehen.

Die Verschränkung ist so groß, dass man durch die Messung eines bestimmten Teilchens Informationen über ein anderes Teilchen gewinnen kann. Dies gilt selbst dann, wenn die Teilchen Millionen von Lichtjahren voneinander entfernt sind.

Warum ist Quantenverschränkung für WissenschaftlerInnen ein so komplexes Thema? Einstein nannte sie nicht ohne Grund "spukhafte Fernwirkung". Tatsächlich bezweifelten WissenschaftlerInnen bis in die 1970er Jahre sogar, dass diese Theorie tatsächlich stimmt.

Um zu erklären, was das Konzept so besonders macht, müssten wir das Konzept der Quantensuperposition verstehen, ein Schlüsselkonzept der Quantenmechanik.

Teilchen existieren in mehreren Zuständen gleichzeitig, bis sie gemessen werden. Bei der Quantensuperposition wählt ein Teilchen "einen der Zustände, die sich in der Superposition befinden".

Wie sieht das aus? Das Softwareunternehmen Science Exchange liefert ein gutes Beispiel: Stellen Sie sich einen Teich vor. Wir können zwei verschiedene Punkte der Teichoberfläche gleichzeitig berühren.

Von jedem der beiden Punkte würden sich Wellen ausbreiten. Schließlich würden sich diese Wellen berühren, überlagern und ein komplexeres Muster bilden.

In der Quantenwissenschaft haben Teilchen mathematische, wellenartige Eigenschaften und überlagern sich ebenfalls. Diese Wellen werden als Gleichungen ausgedrückt, die Informationen über ein bestimmtes Objekt liefern, beispielsweise über die Geschwindigkeit oder den Standort eines Elektrons.

Wenn ein Objekt wie ein Elektron in Superposition ist, bedeutet das, dass alle seine Zustände als mögliche Ergebnisse betrachtet werden können. Jedes mögliche Ergebnis hat eine bestimmte Wahrscheinlichkeit.

Wenn das kompliziert klingt, denken Sie an Schrödingers berühmtes Experiment mit seiner Katze. Eine Katze wird in eine verschlossene Kiste mit Gift gesteckt. Es besteht eine 50-prozentige Chance, dass die Katze innerhalb einer Stunde stirbt. Das bedeutet aber auch, dass die Katze ebenfalls eine 50-prozentige Chance hat, zu überleben.

Wie hängt das mit der Quantensuperposition zusammen? Nach einer Stunde argumentierte Schrödinger, dass die Katze sowohl tot als auch lebendig sein könne. Für Schrödinger ist es der Akt der Beobachtung, der entscheidet, ob die Katze lebt oder nicht.

Dies bedeutet nicht, dass sich die Katze tatsächlich in beiden Zuständen befindet. Aber der Zustand eines Objekts bleibt so lange ungewiss, bis etwas gemessen oder überprüft wird.

Das ist wie bei einer sich drehenden Münze. Während sie sich dreht, zeigt sie gleichzeitig Kopf und Zahl nach oben. Ähnlich verhält es sich mit rotierenden Teilchen, die sich sowohl oben als auch unten befinden, bis sie gemessen werden. Jeder "Zustand" ist mit einer Wahrscheinlichkeit verbunden.

Was also macht die Quantenverschränkung so "unheimlich"? Wie das Magazin Space beschreibt, würde es, wenn wir eine außerirdische Lebensform entdecken würden, die zehn Lichtjahre entfernt lebt, zehn Jahre dauern, bis eine Nachricht bei ihr eintrifft, und weitere zehn Jahre, bis wir ihre Antwort erhalten.

Laut Einstein ist die Lichtgeschwindigkeit die maximale Geschwindigkeit. Sie kann nicht erhöht werden. Und genau hier liegt das Unheimliche.

Die Beobachtung der Quantenverschränkung bedeutet, dass Teilchen augenblicklich Informationen austauschen, unabhängig davon, wie weit sie voneinander entfernt sind oder was sich zwischen ihnen befindet, und dass damit im Wesentlichen die Begrenzung der Lichtgeschwindigkeit außer Kraft gesetzt wird.

Das Space Magazine hilft uns, dieses Konzept anhand der Analogie einer Münze besser zu verstehen. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Münze auf einer der beiden Seiten landet, wird im Allgemeinen mit 50 % angegeben.

Stellen Sie sich vor, zwei Personen haben zwei Münzen. Sie werfen beide die Münzen, aber anstatt dass die Wahrscheinlichkeit bei jedem Wurf 50 % beträgt, beeinflusst das Ergebnis einer Münze das Ergebnis der anderen.

Wir gehen also davon aus, dass die beiden Münzen miteinander "verschränkt" sind. Das bedeutet, je öfter die Münzen geworfen werden, desto unwahrscheinlicher wird es, dass die beiden Münzen unterschiedliche Ergebnisse zeigen (also einmal Kopf und einmal Zahl). Es gibt eine Verbindung zwischen den beiden Münzen, die die Wahrscheinlichkeit beeinflusst.

Die Theorie ist nicht nur faszinierend und ein wichtiger Teil der Quantenwissenschaft, sondern sie hilft uns auch, unser Leben und unsere Beziehungen zu anderen besser zu verstehen.

Es gibt unerklärliche, bedeutungsvolle Zufälle zwischen Menschen. Auch wenn es keine wissenschaftlichen Beweise dafür gibt, ist es dennoch eine interessante Überlegung.

Der Psychologe Carl Jung verwendete den Begriff "Synchronizität", um die Wechselwirkung von Dingen zu bezeichnen, die scheinbar keine direkte, kausale Beziehung zueinander haben.

Wir können das Konzept der Quantenverschränkung nutzen, um über Synchronizität in unserem täglichen Leben und in Beziehungen mit anderen nachzudenken. Haben Sie zum Beispiel schon einmal einen Freund angerufen, und als er den Anruf entgegennahm, sagte er Ihnen, er habe gerade an Sie gedacht?

Viele Studien prüfen, ob zwischenmenschliche Verbindungen durch Quantenverschränkung erklärt werden können. Dabei geht es um eine Struktur im Gehirn, bei der Quantenprozesse eine Rolle spielen.

Diese Theorie ist noch nicht gut belegt, geht aber davon aus, dass Neuronen durch Quantenverschränkung eine gemeinsame Erfahrung zwischen Menschen ermöglichen.

Bis weitere Studien gemacht werden, bleibt diese Idee von Quantenverschränkung eher eine Metapher. Sie bietet jedoch einen interessanten Ansatz, um über die Verbindung zwischen Menschen nachzudenken.

Was wäre, wenn Synchronizität, Empathie oder sogar Intuition durch einen mathematischen Rahmen innerhalb wissenschaftlicher Grenzen erklärt werden könnten? Obwohl es sich immer noch um eine philosophische Interpretation handelt, ermöglicht uns die Quantenmechanik, die Welt, unsere Erfahrungen und uns selbst auf mysteriöse Weise zu betrachten.

Tatsächlich verwenden Forschende am Information Sciences Institute (ISI) der University of California Methoden aus der Quantenphysik, um Algorithmen für Online-Dating-Seiten weiterzuentwickeln.

Diese ForscherInnen glauben, dass Liebe messbar ist und dass Algorithmen durch das Erkennen bestimmter Muster kompatible Menschen anhand einiger Merkmale zusammenbringen können.

Quellen: (Astronomie) (Science Exchange) (Weltraum) (SnoQap) (Medium) (University of California’s School of Engineering) (Caltech)

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