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Casper der Quantengeist | Wissenschaftsnachrichten


Casper wurde gerade vom „Friendly Ghost“ zum „Quantum Ghost“ aufgerüstet. In einer gruseligen neuen Studie fanden Forscher verräterische Anzeichen für Quantenverrücktheit, die in einem optischen Trick namens Ghost Imaging lauern. Das vor über einem Jahrzehnt entdeckte Ghost-Imaging ermöglicht es Forschern, ein Bild von etwas zu erstellen, indem Licht verwendet wird, das nie vom eigentlichen Objekt reflektiert wurde. Die neue Arbeit trägt zur Debatte darüber bei, ob Ghost-Imaging von Natur aus Quanten ist oder ob die alltägliche Physik das Phänomen erklären kann.

Casper der Quantengeist |  Wissenschaftsnachrichten
EIN GEISTERBLICK Forscher produzierten dieses gruselige Bild mit Licht, das das ursprüngliche Geisterbild nie berührt hatte. B. Jack et al./Physical Review Letters

Um nach Beweisen für Quantenverhalten zu suchen, entwarfen schottische und österreichische Forscher ein System, um ein Geisterbild eines entsprechend gruseligen Objekts zu erstellen (siehe Bild oben). Im Experiment zerlegte sich ein ultravioletter Laserstrahl in einem speziellen Kristall in zwei Strahlen. Ein Strahl prallte von einem Geisterbild ab, das auf einem kleinen Fernsehbildschirm angezeigt wurde, bevor es in einen Detektor ging. Der andere Strahl ging entweder direkt zu einem Detektor oder prallte zuerst von einem Hologramm ab, das nicht geisterförmig war, sondern kontrastierende helle und dunkle Bereiche aufwies. Die Daten der beiden Detektoren wurden kombiniert, um das endgültige Bild zu erzeugen.

Als das Hologramm in den Versuchsaufbau aufgenommen wurde, verbesserte sich die Klarheit des Geisterbildes, sagt Miles Padgett, Koautor der Studie von der University of Glasgow in Schottland. Das Team kommt zu dem Schluss, dass Photonen in den beiden Strömen eng verbunden waren, eine Quanteneigenschaft, die als Verschränkung bekannt ist. Durch diese „spukhafte Fernwirkung“ konnten die Kontrastinformationen des Hologramms gezielt auf die Linien des Geisterbildes aufgebracht werden. Die Ergebnisse sind „der deutlichste Beweis dafür, dass zumindest einige Formen der Geisterbildgebung Quanten sind“, sagt Padgett. „Das soll nicht heißen, dass alle Systeme Quanten sind, aber unseres ist es.“

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