Jeder hat schon einmal diese Worte aus der berühmten Science-Fiction-Serie „Raumschiff Enterprise“ gehört: „Beam me up, Scotty!“. Nach diesen Worten folgt ein Summen, worauf sich die Personen auf der Teleportationsplattform langsam auflösen und verschwinden. Teleportation ist die Übertragung eines Körpers von einem Ort zum anderen, indem dieser in seine Quanten zerlegt, mit einer sehr hohen Geschwindigkeit versendet und am Zielort wieder zusammengesetzt wird. Mit schneller als Lichtgeschwindigkeit quer über die Welt, zu anderen Planeten, ja wenn nicht gar durch das ganze Universum düsen – Eine zukünftige Möglichkeit, zu Reisen oder bloß Fiktion aus dem Fernsehen? Woher stammt diese überaus außergewöhnliche Idee des Beamens und wie weit ist die temporäre Forschung auf diesem Gebiet? Kann es zu Komplikationen kommen und gibt es spezielle Gefahrenquellen? Was passiert mit Geist und Seele bei einer Teleportation? Diese und weitere Fragen sollen in dieser Arbeit behandelt und beantwortet werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Ursprung der Teleportation
3 Wie funktioniert Quantenteleportation?
3.1 Problem der Quantenteleportation und dessen Behebung
3.2 Teleportation eines Photons
3.2.1 Generierung eines verschränkten Photonenpaares
3.2.2 Teleportationsvorgang
3.2.3 Äquivalentisierung des Teleportationsphotons mit dem 10 Empfängerphoton
4 Probleme und Gefahren einer Teleportation
5 Fazit
1. Einleitung
Jeder hat schon einmal diese Worte aus der berühmten Science-Fiction-Serie „Raumschiff Enterprise“ gehört: „Beam me up, Scotty!“. Nach diesen Worten folgt ein Summen, worauf sich die Personen auf der Teleportationsplattform langsam auflösen und verschwinden. Teleportation ist die Übertragung eines Körpers von einem Ort zum anderen, indem dieser in seine Quanten zerlegt, mit einer sehr hohen Geschwindigkeit versendet und am Zielort wieder zusammengesetzt wird. Mit schneller als Lichtgeschwindigkeit quer über die Welt, zu anderen Planeten, ja wenn nicht gar durch das ganze Universum düsen – Eine zukünftige Möglichkeit, zu Reisen oder bloß Fiktion aus dem Fernsehen? Woher stammt diese überaus außergewöhnliche Idee des Beamens und wie weit ist die temporäre Forschung auf diesem Gebiet? Kann es zu Komplikationen kommen und gibt es spezielle Gefahrenquellen? Was passiert mit Geist und Seele bei einer Teleportation? Diese und weitere Fragen sollen in dieser Arbeit behandelt und beantwortet werden.
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2. Ursprung der Teleportation
Die Teleportation wurde erstmals in der Science-Fiction des neunzehnten Jahrhunderts in einem Buch des Autors Sydney Whiting erwähnt. In diesem wird die handelnde Person in Dampf aufgelöst und zu einer anderen Sonne transportiert [1; S.63]. Hier sind schon die ersten Andeutungen von Personentransport durch die Zerlegung eines Körpers, Transport und späteres Wiederaufbauen von diesem erkennbar. Des weiteren ist auch Charles Hoy Fort eine wichtige Persönlichkeit, welcher nämlich den Begriff der Teleportation 1931 erstmals in einem seiner Bücher über übernatürliche Vorgänge benutzt [2, S.6f].
In den Folgejahren ab 1960 folgt nun die Benutzung des sogenannten „Transporters“ in der von Gene Roddenberry geschaffenen Science-Ficiton-Serie Star Trek, welche die Teleportation erstmals bekannt gemacht hat.
Begründer der Quantenteleportation waren sechs Physiker, William Wootters, Gilles Brassard, Richard Josza, Asher Peres, Charles H. Bennett,und Claude Crepeau, welche 1993 ihre Erkenntnisse zur dieser in den Physical Review Letters veröffentlicht haben [3].
Dr. Anton Zeilinger, Universitätsprofessor an der Universität in Wien, welcher in einem Experiment 1997 den Quantenzustand eines Photons verändert und dieses dann übertragen hat, ist der aktuelle Vertreter der Forschung im Bereich der Teleportation.
3. Wie funktioniert Quantenteleportation?
3.1 Problem der Quantenteleportation und dessen Behebung
Bei Star Trek sieht alles so einfach aus. Ein Hebel gedrückt und schon von einem Ort zum Anderen. In Wahrheit aber ist (Quanten-) Teleportation ein hoch kompliziertes Verfahren, welches manchmal schon die Vorstellungskraft eines Menschen übersteigt. Dies tut auch das Heisenbergsche Unbestimmtheitsprinzip, welches ein zu bewältigendes Problem der Quantenteleportation darstellt. Dieses, welches von Werner Heisenberg 1927 formuliert wurde, besagt, dass man den Ort und den Impuls eines Objektes nicht gleichzeitig exakt bestimmen kann. Hier ist als Objekt das Quant gemeint. Es ist unmöglich, eine Messung beider Faktoren gleichzeitig anzustellen und ein genaues Ergebnis zu messen, da dieses Quant „an allen Orten präsent ist, die physikalisch möglich sind“ [4]. Der gültige Umkehrschluss besagt, dass beide Faktoren gleichzeitig gemessen werden können, aber dies nur bei Inkaufnahme von einer gewissen ´´Unschärfe``, also von Messfehlern angewendet werden kann [5].
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Grafik 2: Ein Versuch, darzustellen, dass sich das Quant überall gleichzeitig befinden kann
Es scheint aber bei einer Quantenteleportation entscheidend zu sein, dass wir alle Quanten des zu teleportierenden Objektes messen und analysieren, um diese Daten an den Empfänger zu übermitteln, damit dieser das Objekt wiederherstellen kann. Also auf den ersten Blick ein Problem.
Hierbei soll aber die Quantenverschränkung Abhilfe schaffen. Diese wurde von den bereits oben genannten Mitbegründern der Quantenteleportation für diesen Zweck entdeckt und umgeht das Heisenbergsche Unbestimmtheitsprinzip.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Inhalt des Dokuments "Teleportation"?
Das Dokument ist eine umfassende Einführung in das Thema Teleportation, insbesondere Quantenteleportation. Es behandelt den Ursprung der Idee, die wissenschaftlichen Grundlagen, Probleme und Gefahren sowie aktuelle Forschungsergebnisse.
Woher stammt die Idee der Teleportation?
Die Idee der Teleportation stammt ursprünglich aus der Science-Fiction des 19. Jahrhunderts, wurde aber vor allem durch die Serie "Raumschiff Enterprise" (Star Trek) bekannt.
Was ist Quantenteleportation?
Quantenteleportation ist die Übertragung des Quantenzustands eines Teilchens von einem Ort zum anderen, ohne dass das Teilchen selbst physisch transportiert wird. Es basiert auf dem Prinzip der Quantenverschränkung.
Wer sind die wichtigsten Personen in der Geschichte der Quantenteleportation?
Zu den wichtigsten Personen gehören die Physiker William Wootters, Gilles Brassard, Richard Josza, Asher Peres, Charles H. Bennett und Claude Crepeau, die 1993 die Grundlagen der Quantenteleportation veröffentlichten, sowie Dr. Anton Zeilinger, der 1997 den Quantenzustand eines Photons teleportierte.
Was ist das Heisenbergsche Unbestimmtheitsprinzip und wie beeinflusst es die Quantenteleportation?
Das Heisenbergsche Unbestimmtheitsprinzip besagt, dass man den Ort und den Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig exakt bestimmen kann. Dies stellt ein Problem für die Teleportation dar, da man eigentlich alle Quanten des zu teleportierenden Objekts messen müsste. Die Quantenverschränkung umgeht dieses Problem.
Was ist Quantenverschränkung?
Quantenverschränkung ist ein Phänomen, bei dem zwei oder mehr Teilchen so miteinander verbunden sind, dass der Zustand des einen Teilchens sofort den Zustand des anderen beeinflusst, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen.
Welche Probleme und Gefahren sind mit Teleportation verbunden?
Das Dokument erwähnt Probleme im Zusammenhang mit dem Heisenbergschen Unbestimmtheitsprinzip und der Notwendigkeit, den Quantenzustand aller Teilchen zu messen. Es werden auch allgemeinere Fragen nach den ethischen und philosophischen Implikationen aufgeworfen, wie z.B. was mit Geist und Seele bei einer Teleportation passiert.
Wie funktioniert die Teleportation eines Photons gemäß dem Dokument?
Die Teleportation eines Photons beinhaltet die Generierung eines verschränkten Photonenpaares, die Messung des zu teleportierenden Photons in Bezug auf eines der verschränkten Photonen und die Übertragung dieser Information an den Empfänger. Der Empfänger verwendet diese Informationen, um ein neues Photon zu erzeugen, das den gleichen Quantenzustand wie das ursprüngliche Photon hat.
Wo wird der Begriff Teleportation im Text erwähnt?
Der Begriff Teleportation wird im Text im Zusammenhang mit Sydney Whiting, Charles Hoy Fort und der Science-Fiction-Serie Star Trek erwähnt. Diese haben zur Popularisierung und wissenschaftlichen Erforschung der Teleportation beigetragen.
- Citar trabajo
- Guido Langer (Autor), 2013, Teleportation - Nur Film oder Innovative der Zukunft?, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/214582
