Will we ever be able to teleport? - Sajan Saini

Übersetzung: Mathias Wirth Lektorat: Andrea Hielscher

Is teleportation possible?

Ist Teleportation möglich?

Could a baseball transform into something like a radio wave,

Könnte sich ein Baseball in etwas wie eine Radiowelle verwandeln,

travel through buildings,

Gebäude durchdringen, um Ecken springen

bounce around corners,

and change back into a baseball?

und wieder zu einem Baseball werden?

Oddly enough, thanks to quantum mechanics, the answer might actually be yes.

Dank Quantenmechanik könnte die Antwort seltsamerweise ja lauten.

Sort of.

Zumindest mehr oder weniger.

Here's the trick.

So funktioniert's:

The baseball itself couldn't be sent by radio,

Der Baseball selbst könnte nicht per Funk gesendet werden,

but all the information about it could.

aber alle Informationen über ihn schon.

In quantum physics, atoms and electrons

Die Quantenphysik betrachtet Atome und Elektronen

are interpreted as a collection of distinct properties,

als Ansammlung bestimmter Eigenschaften,

for example, position,

zum Beispiel Position, Schwung und Drehung um die eigene Achse.

momentum,

and intrinsic spin.

The values of these properties configure the particle,

Die Werte dieser Eigenschaften konfigurieren das Partikel

giving it a quantum state identity.

und geben ihm eine Quantenzustandsidentität.

If two electrons have the same quantum state,

Zwei Elektronen mit demselben Quantenzustand sind identisch.

they're identical.

In a literal sense, our baseball is defined by a collective quantum state

Unser Baseball definiert sich buchstäblich durch einen Kollektiv-Quantenzustand,

resulting from its many atoms.

das Resultat seiner vielen Atome.

If this quantum state information could be read in Boston

Könnte diese Information zum Quantenzustand

in Boston gelesen und um die Welt gesendet werden,

and sent around the world,

atoms for the same chemical elements could have this information

dann könnte man Atome für dieselben chemischen Elemente

in Bangalore mit diesen Informationen prägen

imprinted on them in Bangalore

und sorgfältig so zusammensetzen,

and be carefully directed to assemble,

dass daraus genau derselbe Baseball wird.

becoming the exact same baseball.

There's a wrinkle though.

Aber das ist nicht so einfach.

Quantum states aren't so easy to measure.

Quantenzustände sind schwer zu messen.

The uncertainty principle in quantum physics

Die Unschärferelation in der Quantenphysik impliziert,

implies the position and momentum of a particle

dass Position und Schwung eines Partikels

can't be measured at the same time.

nicht gleichzeitig gemessen werden können.

The simplest way to measure the exact position of an electron

Am einfachsten misst man die exakte Position eines Elektrons,

requires scattering a particle of light, a photon, from it,

indem man ein Lichtpartikel, d. h. ein Photon, davon ablenkt

und das Licht in einem Mikroskop sammelt.

and collecting the light in a microscope.

But that scattering changes the momentum of the electron in an unpredictable way.

Doch das Ablenken verändert den Impuls des Elektrons auf unvorhersehbare Weise.

We lose all previous information about momentum.

Alle vorherigen Informationen über den Impuls gehen verloren.

In a sense, quantum information is fragile.

So gesehen sind Quanteninformationen fragil.

Measuring the information changes it.

Sie verändern sich durch Messung der Informationen.

So how can we transmit something

Wie können wir also etwas senden,

we're not permitted to fully read without destroying it?

das wir nicht vollständig lesen können, ohne es zu zerstören?

The answer can be found in the strange phenomena of quantum entanglement.

Die Antwort liegt im eigenartigen Phänomen der Quantenverschränkung.

Entanglement is an old mystery from the early days of quantum physics

Verschränkung ist ein altes Geheimnis von den Anfängen der Quantenphysik

and it's still not entirely understood.

und gibt bis heute Rätsel auf.

Entangling the spin of two electrons results in an influence

Mit dem Verschränken der Drehung zweier Elektronen

wird eine Wirkung erzeugt, die Distanz überwindet.

that transcends distance.

Measuring the spin of the first electron

Durch Messen der Drehung des ersten Elektrons

determines what spin will measure for the second,

kann die Drehung des zweiten festgelegt werden,

whether the two particles are a mile or a light year apart.

egal, ob die Partikel eine Meile oder ein Lichtjahr voneinander entfernt sind.

Somehow, information about the first electron's quantum state,

Die Information über den Quantenzustand von Elektron 1,

called a qubit of data,

Daten-Qubit gennant,

influences its partner without transmission across the intervening space.

beeinflusst irgendwie seinen Partner,

ohne ein Signal durch den Zwischenraum zu senden.

Einstein and his colleagues called this strange communcation

Einstein und seine Kollegen

nannten diese seltsame Kommunikation "spukhafte Fernwirkung".

spooky action at a distance.

While it does seem that entanglement between two particles

Zwar scheint es, dass Verschränkung zwischen zwei Partikeln dazu beiträgt,

helps transfer a qubit instantaneously across the space between them,

ein Qubit sofort räumlich zu übertragen.

there's a catch.

Doch es gibt ein Problem.

This interaction must begin locally.

Diese Interaktion muss vor Ort beginnen.

The two electrons must be entangled in close proximity

Beide Elektronen müssen in unmittelbarer Nähe verschränkt werden,

before one of them is transported to a new site.

bevor eins davon zu einem neuen Standort transportiert wird.

By itself, quantum entanglement isn't teleportation.

Quantenverschränkung ist an sich keine Teleportation.

To complete the teleport,

Zum Abschluss des Teleportierens brauchen wir eine digitale Nachricht,

we need a digital message to help interpret the qubit at the receiving end.

um das Qubit auf der anderen Seite zu decodieren:

Two bits of data created by measuring the first particle.

zwei Datenbits, die durch das Messen des ersten Partikels erzeugt wurden.

These digital bits must be transmitted by a classical channel

Diese digitalen Bits müssen traditionell übertragen werden,

that's limited by the speed of light, radio, microwaves, or perhaps fiberoptics.

was durch Lichtgeschwindigkeit, Funk,

Mikrowellen oder etwa Glasfaser eingeschränkt ist.

Beim Messen eines Partikels für diese digitale Nachricht

When we measure a particle for this digital message,

we destroy its quantum information,

zerstören wir seine Quanteninformation.

which means the baseball must disappear from Boston

Das heißt, der Baseball muss aus Boston verschwinden,

for it to teleport to Bangalore.

um nach Bangalore teleportiert zu werden.

Thanks to the uncertainty principle,

Dank der Unschärferelation

teleportation transfers the information about the baseball

überträgt die Teleportation Informationen über den Baseball

between the two cities and never duplicates it.

zwischen den zwei Städten, ohne sie je zu duplizieren.

So in principle, we could teleport objects, even people,

Theoretisch könnten wir also Objekte und sogar Menschen teleportieren,

but at present, it seems unlikely we can measure the quantum states

aber derzeit ist es unwahrscheinlich,

den Quantenzustand der Aberbillionen Atome großer Objekte zu messen

of the trillion trillion or more atoms in large objects

und diese anderswo wieder zusammenzusetzen.

and then recreate them elsewhere.

The complexity of this task and the energy needed is astronomical.

Der Aufwand und die dafür benötigte Energie sind astronomisch.

For now, we can reliably teleport single electrons and atoms,

Im Moment können wir zuverlässig einzelne Elektronen und Atome übertragen,

which may lead to super-secured data encryption

was zu High-End Datenverschlüsselung für spätere Quantencomputer führen kann.

for future quantum computers.

The philosophical implications of quantum teleportation are subtle.

Die philosophischen Folgen der Quantenteleportation sind subtil.

A teleported object doesn't exactly transport across space

Ein teleportiertes Objekt

bewegt sich nicht wirklich durch den Raum wie fassbare Materie,

like tangible matter,

nor does it exactly transmit across space, like intangible information.

und es wird auch nicht exakt übertragen wie z. B. immaterielle Daten.

Es scheint ein bisschen von beidem zu tun.

It seems to do a little of both.

Quantum physics gives us a strange new vision

Die Quantenphysik liefert eine seltsame neue Vision

for all the matter in our universe as collections of fragile information.

jeglicher Materie des Universums als Ansammlungen fragiler Information.

And quantum teleportation reveals new ways to influence this fragility.

Und Quantenteleportation zeigt neue Wege, um diese Fragilität zu beeinflussen.

And remember, never say never.

Vergiss nicht: Sag niemals nie.

In a little over a century,

In gut hundert Jahren

mankind has advanced from an uncertain new understanding

hat die Menschheit den Sprung von einer unklaren, neuen Erkenntnis

of the behavior of electrons at the atomic scale

über das Verhalten von Elektronen auf atomarer Ebene

to reliably teleporting them across a room.

zu deren sicherem Teleportieren durch einen Raum geschafft.

What new technical mastery of such phenomena

Welche technische Beherrschung solcher Phänomene

might we have in 1,000, or even 10,000 years?

werden wir in 1.000 oder 10.000 Jahren erreichen?

Only time and space will tell.

Nur Raum und Zeit kennen die Antwort.