National Geographic berichtet über Funktionsweise und Vorteile von Quantenteleportation –
Im Alltag folgen Objekte den vertrauten Gesetzen der klassischen Physik. Auf der Ebene der Atome und subatomaren Teilchen gelten jedoch völlig andere, oft kontraintuitive Regeln: die der Quantenphysik. Hier können Teilchen bis zu ihrer Messung mehrere Zustände gleichzeitig einnehmen (Superposition) und über große Entfernungen hinweg miteinander verbunden sein (Verschränkung). Sind zwei Quantensysteme verschränkt, bleibt ihr Zustand miteinander verknüpft – unabhängig davon, wie weit sie voneinander entfernt sind. Dieses Phänomen bildet die Grundlage für neue Anwendungen, etwa in der sicheren Kommunikation.
Die Verschränkungsverteilung ermöglicht aber noch viel mehr. So ist sie eine Voraussetzung, um mehrere Quantencomputer zu größeren Netzwerken zu verbinden. Dafür müssen Quantenzustände zwischen ihnen übertragen werden – eine Herausforderung, da diese äußerst empfindlich sind und auf dem Übertragungsweg leicht gestört werden können. Eine mögliche Lösung bietet die Quantenteleportation: Dabei wird ein Quantenzustand vom Sender auf ein entferntes System übertragen, ohne dass das Teilchen selbst den Raum durchquert. Stattdessen wird der Zustand am Empfänger rekonstruiert, ohne dass die beteiligten Parteien ihn direkt kennen.
Seit ihrer theoretischen Beschreibung im Jahr 1993 hat sich die Quantenteleportation von einem abstrakten Konzept zu einer experimentell bestätigten Realität entwickelt – und ist damit mehr als Science-Fiction. Erste Experimente Ende der 1990er Jahre demonstrierten die Übertragung von Quantenzuständen über kurze Distanzen, während es in den folgenden Jahren gelang, diese über immer größere Entfernungen zu realisieren. In den 2010er Jahren zeigten Forschende zudem, dass sich unterschiedliche Quantensysteme teleportieren lassen, darunter auch Zustände supraleitender Schaltkreise. Grundlage all dieser Experimente ist die Quantenverschränkung.
Vor diesem Hintergrund ist Ende März 2026 ein Beitrag in National Geographic erschienen, der das Thema aufgreift. Darin kommt mit Dr. Simone Portalupi von der Universität Stuttgart auch ein Forscher aus dem QR.N-Verbund zu Wort. Der Artikel hebt das Potenzial der Teleportation hervor, eine neue Ära der Informationsverarbeitung einzuleiten und das Verständnis der subatomaren Welt zu erweitern. Während klassische Computer Informationen binär als 0 oder 1 verarbeiten, nutzen Quantencomputer sogenannte Qubits. Diese können sich in Überlagerungszuständen befinden und damit Werte zwischen 0 und 1 annehmen – ein zentraler Vorteil gegenüber klassischen Systemen.
Erste kommerzielle Quantencomputer existieren bereits, ihre Leistungsfähigkeit ist jedoch noch begrenzt. Ein entscheidender Schritt hin zu leistungsfähigeren Systemen besteht darin, Quanteninformationen zuverlässig über größere Distanzen zu übertragen und verschiedene Quantencomputer miteinander zu vernetzen. Dabei stellt das sogenannte No-Cloning-Theorem eine grundlegende Herausforderung dar: Es besagt, dass sich ein unbekannter Quantenzustand nicht verlustfrei kopieren lässt. Genau hier setzt die Quantenteleportation an, indem sie die Übertragung von Zuständen ermöglicht, ohne sie direkt zu kopieren. Langfristig könnte sie so die Grundlage für ein Quanteninternet bilden und eine Schlüsselrolle in zukünftigen Quantencomputern einnehmen. Hier geht’s zum Bericht.
Quellennachweis: https://www.nationalgeographic.com/science/article/quantum-teleportation-science-computing-physics
