Der Quantenrechner arbeitet mit Quantenverschränkung. Das bedeutet, der Zustand eines Qubits hängt hier direkt vom Zustand des anderen ab – selbst wenn die Qubits physisch sehr sehr weit voneinander entfernt sind.
Dies ermöglicht es in der Praxis, komplexe Berechnungen effizienter durchzuführen.
Quantenverschränkung – an einem einfachen Beispiel erklärt
Stell dir zwei Spielkarten vor, die du in einen undurchsichtigen Umschlag steckst. In einem Umschlag liegt Herz-Ass, im anderen Pik-Ass. Du mischst und gibst den zweiten Umschlag einem Freund weit weg. Solange niemand hineinschaut, weiß keiner, welche Karte wo ist. Öffnest du nun deinen Umschlag und siehst das Herz-Ass, weißt du sofort, dass der andere das Pik-Ass hat.
Das ist aber noch nicht Verschränkung – das wäre nur Zufall und Unwissenheit. Bei Quanten ist es anders: Sie sind wirklich in einem gemeinsamen, offenen Zustand, solange niemand misst. Nicht „Herz oder Pik“, sondern eine Art Mischung aus beidem. Erst in dem Moment, wo eine Messung passiert, legen sich beide gleichzeitig fest – egal, wie weit sie voneinander entfernt sind.
Ein einfaches Bild: Zwei Würfel rollen über den Tisch. Normalerweise würdest du erst sehen, wenn sie liegen, ob beide Sechsen oder andere Zahlen zeigen. Bei Verschränkung aber gilt: Sobald du den einen Würfel ansiehst und er eine Sechs zeigt, zeigt der andere im gleichen Augenblick auch die Sechs – selbst wenn er auf einem anderen Kontinent liegt.
Das Erstaunliche daran ist, dass diese Abstimmung sofort geschieht, ohne dass etwas sichtbar „hinüberfunkt“. Deshalb nennen Forscher es manchmal „spukhafte Fernwirkung“.
Warum man mit Quantenverschränkung (noch) keine Nachrichten schicken kann
Stell dir vor, du und ein Freund habt zwei verschränkte Münzen. Ihr sitzt weit voneinander entfernt. Sobald du deine Münze wirfst, zeigt sie Kopf oder Zahl – und im selben Moment zeigt die Münze deines Freundes das passende Gegenstück.
Das klingt so, als könnte man damit eine Botschaft übermitteln: Du wirfst Kopf, und dein Freund weiß sofort, dass es bei ihm Zahl sein muss. Aber hier steckt der Haken: Du kannst nicht steuern, ob deine Münze Kopf oder Zahl wird. Es passiert zufällig.
Wenn dein Freund seine Münze anschaut, sieht er ebenfalls nur ein zufälliges Ergebnis – Kopf oder Zahl. Erst wenn ihr später eure Ergebnisse vergleicht, merkt ihr: Sie passen immer perfekt zusammen. Aber dieser Vergleich muss über ein normales Signal laufen – Telefon, E-Mail, Funk.
Darum ist Verschränkung zwar faszinierend, aber kein „Überlicht-Telefon“. Sie erlaubt keine Fernsteuerung von Information, sondern nur eine Art geheimen Zusammenhang, der erst im Nachhinein sichtbar wird.
So bleibt die Verschränkung ein wunderbarer Zaubertrick der Natur – aber kein Werkzeug, um Nachrichten schneller als Licht zu verschicken.