Die Quanten und der Dalai Lama

„Es geht bei Quantentechnologien immer darum, die kleinsten Dinge, die es überhaupt gibt, gezielt zu manipulieren,“ erklärt Tomasso Calarco zu Beginn des Podcasts. Zum Beispiel Photonen oder Elektronen, kleinste Bausteine der Materie, die sich nicht mehr aufspalten lassen. „Wenn wir lernen, mit diesen Objekte umzugehen, dann entstehen neue Möglichkeiten“, so Carlarco weiter.

Diese neuen Möglichkeiten sind gewaltig und haben die Quantenphysik aus der Nische der theoretischen Physik in den Fokus gerückt. Die potenziellen Anwendungen betreffen Felder, die in unserer modernen Welt entscheidend sind. Sichere Kommunikation, Quantencomputing und Sensor-Technologie. Im Zentrum steht die dabei meist die sogenannte Quantenverschränkung. Sind zwei Teilchen miteinander verschränkt, beeinflussen sie sich gegenseitig, egal, wie weit sie voneinander entfernt sind. Ändert man den Zustand des einen Teilchens, bewirkt das Änderungen an dem anderen. Diese von Einstein als spukhafte Fernwirkung bezeichnete Eigenschaft nutzen die Forscher:innen zum Beispiel, um Quantencomputer zu konstruieren. Die kleinsten Einheiten eines Quantencomputers, die Qubits sind miteinander verschränkt. Und erst durch die Verschränkung sind bei Rechenoperationen die vielen Kombinationen möglich, die digitale Computer in den Schatten stellen.

Private Unternehmen und Staaten investieren massiv in Quantentechnologien. Auch die EU, woran Calarco nicht ganz unschuldig ist. Im Podcast berichtet er, wie er vor ein paar Jahren eine halbe Stunde Zeit hatte, um Günther Öttinger, den damaligen EU-Kommissar für digitale Wirtschaft, davon zu überzeugen in Quantentechnologien zu investieren und das Feld nicht den Chinesen zu überlassen. Mit Erfolg: Das Treffen war ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum milliardenschweres EU-Quantum Flagship-Programm.

Calarcos Interesse an der Quantenphysik hat jedoch weniger mit den Anwendungen zu tun, die heute in Reichweite sind. Es ist vielmehr das Unbegreifliche oder Unsinnige, wie er es nennt, das ihn von Anfang an gereizt hat. „Die Quantenphysik bringt uns an die Grenzen dessen, was man verstehen kann. Und zwar nicht, weil es so kompliziert ist, und man es im Prinzip aber verstehen kann, sondern, weil es Phänomene sind, die man nicht verstehen kann, mit unseren Gehirnen. Sich ein Bild sich davon zu machen, ist schon falsch. Um es mit Wittgenstein zu sagen: Wovon man nicht reden kann, soll man schweigen“, so Calarco.

Dennoch endet der Podcast an dieser Stelle nicht. Calarco erklärt, was Qubits sind, wie ein Quantencomputer und wie absolut abhörsichere Kommunikation mit Hilfe von Quantentechnologie funktioniert. Und er erzählt eine Geschichte, die er als Postdoc an der Universität Innsbruck erlebt hat. Er wollte gerade sein Fahrrad aus dem Institutskeller holen, als ihm niemand anderes als der Dalai Lama entgegenkam und im Keller des Instituts für Experimentalphysik verschwand. Dort hatte Rainer Blatter, damals Leiter des Instituts ein Experiment aufgebaut, das der Erleuchtete unbedingt sehen wollte. Blatter war es gelungen, in einer Vakuumkammer ein Barium-Ion mit einem Laserstrahl zu fixieren, so dass es mit Hilfe von mehreren Glaslinsen in Augenschein genommen werden konnte. So konnte der Dalai Lama ein einzelnes Atom betrachten, was man lange für unmöglich gehalten hatte.