Im Jahre 1997 führte der österreichische Physiker Anton Zeilinger als erster ein Experiment durch, das man als Quantenteleportation und später auch als „Beamen“ bezeichnet hat. Dabei nutzte er Quanten-Verschränkungen aus, um die Polarisation von einem Photon auf ein anderes zu übertragen. Das „Quantenbeamen“ unterscheidet sich aber wesentlich von der Phantasietechnik in Star Trek!
Halten wir uns an die international gängigen Bezeichnungen und nennen wir den Sender Alice und den Empfänger Bob. Um die Polarisation zu teleportieren, benötigen wir drei Photonen (folgende Abb.). Zunächst erzeugt man ein verschränktes Photonenpaar mit unbestimmter - aber aufeinander normaler - Polarisation: 2 bleibt bei Alice, 3 wird zu Bob geschickt. Die Polarisation von Photon 1 muss nicht bekannt sein. Damit du aber das Prinzip verstehst, nehmen wir als Beispiel eine horizontale Polarisation an.
| Günstiger Fall der Polarisations Übertragung von Photon 1 auf 3. Photon 2 fungiert quasi als Hilfsphoton. Der Doppelpfeil zeigt die Polarisation an, die gummibandartigen Symbole die Verschränkung. |
Wenn Alice nun Photon 1 und 2 miteinander verschränkt, dann passiert Folgendes (b): Die Polarisation von 1 und 2 muss - wegen der Verschränkung - immer aufeinander normal sein. Also muss 1 und 3 zum Zeitpunkt der Verschränkung die gleiche Polarisation haben. Man kann sagen: Die Polarisation wurde von 1 auf 3 übertragen.