Verschränkung ist ein besonderes Phänomen der Quantenphysik, bei dem (stark vereinfacht gesagt) zwei oder mehr Quantenobjekte so miteinander verbunden sind, dass der Zustand des einen Quantenobjekts sofort mit dem Zustand des anderen zusammenhängt, egal wie weit sie voneinander entfernt sind.
Das bedeutet: Misst man den Zustand des einen Quantenobjekts, kennt man sofort den Zustand des zweiten, verschränkten Quantenobjekts – selbst wenn es auf der anderen Seite der Erde ist. Verschränkung klingt jetzt zwar so, als könnten zwei Quantenobjekte sofort miteinander kommunizieren – aber tatsächlich kann man damit keine Informationen schneller als Licht übertragen. Der Grund liegt in den Regeln der Quantenphysik:
- Zufällige Ergebnisse: Wenn man den Zustand eines verschränkten Quantenobjekts misst, erhält man ein zufälliges Ergebnis. Nur durch Vergleich der Messergebnisse mit denen des anderen Quantenobjekts kann man erkennen, dass sie miteinander korrelieren.
- Klassische Kommunikation nötig: Um die Messergebnisse auszutauschen und die Korrelation festzustellen, muss man klassische Signale verwenden, die höchstens mit Lichtgeschwindigkeit reisen.
- Keine Steuerbarkeit: Man kann nicht willkürlich das Ergebnis einer Messung beeinflussen, um gezielt eine Nachricht zu senden. Die Verschränkung sorgt nur dafür, dass die Ergebnisse miteinander verbunden sind, nicht dafür, dass man sie gezielt steuern kann.
Kurz gesagt: Verschränkung erzeugt instantane Korrelationen, aber keine steuerbare Kommunikation. Informationen können deshalb trotzdem nicht schneller als Licht übertragen werden – die Relativitätstheorie bleibt ungebrochen gültig.
Das Phänomen der Verschränkung widerspricht unserer Alltagserfahrung, in der Dinge normalerweise nur lokal wirken, und wurde von Albert Einstein als „spukhafte Fernwirkung“ bezeichnet.
Verschränkte Teilchen sind sehr wichtig für Quantencomputer und Quantenkommunikation, weil sie es ermöglichen, Informationen auf völlig neue, extrem sichere Weise zu übertragen oder zu verarbeiten.