Der unbegreifliche Zufall (PDF)

Nichtlokalität, Teleportation und weitere Seltsamkeiten der Quantenphysik

Die Quantenphysik bietet eine Beschreibung der Welt auf kleinsten Skalen und macht dazu seltsame Aussagen, die unser Verständnis der Welt und ihrer Logik ernsthaft herausfordern. Besonders schwierig zu erklären ist das Phänomen der Verschränkung, das in den vergangenen 30 Jahren intensiv erforscht worden ist. Verschränkte Teilchen scheinen sich zufällig zu verhalten, dennoch über weite Distanzen hinweg voneinander zu wissen, sodass ihr Verhalten korreliert ist.

Diese erstaunliche "Nichtlokalität" ist mehr als nur eine abstrakte Seltsamkeit oder ein Paradoxon: Sie findet ganz pragmatische Anwendungen in der Kryptographie, die wiederum verwendet werden kann, um sensible Informationen zu kodieren. Durch Verschränkung wird auch "Quantenteleportation" möglich, deren unermessliche Möglichkeiten selbst von Science-Fiction Autoren nur erahnt werden kann.

Das vorliegende Buch wagt sich an die tiefen logischen Schwierigkeiten der Quantenmechanik heran und bietet dem Leser dabei das Rüstzeug, diese zu begreifen und zu bewundern. Von "Bell's Theorem" bis zu Experimenten der Quantenverschränkung gewinnt der Leser so ein solides Verständnis von einem der faszinierendsten Gebiete der modernen Physik.

Der Autor

Nicolas Gisin ist Direktor des Instituts für Angewandte Physik an der Universität Genf und Mitbegründer der Technologiegesellschaft ID Quantique. Er ist international bekannt für seine Arbeit im Bereich der Kryptografie und der Quanten-Informationstheorie. Darüber hinaus ist er Herausgeber der Reihe "Quantum Science and Technology".

2009 erhielt er den ersten John S. Bell Preis für die Demonstration langreichweitiger Verschränkungen und Quantenteleportationen sowie für seine zahlreichen Beiträge zu den Bellschen Ungleichungen.

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Der unbegreifliche Zufall

Verschränkte Teilchen, die seltsamerweise auch über weiteste Distanzen hinweg voneinander zu wissen scheinen, fordern unser Verständnis der Welt heraus: kommunizieren sie untereinander mit Überlichtgeschwindigkeit? Oder gibt es eine gemeinsame Ursache und letztlich keine fundamental zufälligen Messergebnisse? Wie sonst können wir Zufallsprozesse und Korrelationen begreifen?

Seit der Entdeckung der Quantenmechanik haben diese und andere Fragen die Physikergemeinschaft angespornt, immer noch tiefer in die Gesetze des Mikrokosmos einzudringen. Nicolas Gisin nimmt den Leser mit zu den aktuellsten Erkenntnissen der Quantenphysik und weist auf, wie viel wir wissen - und wie viele Fragen noch vor uns liegen.