Anton Zeilinger: Nobelpreisträger denkt "über die absehbare Zukunft hinaus"
Von Hedwig Derka
Teleportation funktioniert nicht erst seit 4. Oktober 2022 ausgezeichnet. „Mr. Beam“ musste trotzdem konventionell nach Schweden reisen, um am 10. Dezember Nobelpreis-Urkunde und -Medaille von König Carl XVI. Gustaf in Empfang zu nehmen. Denn derzeit können nur Informationen zwischen Teilchen übertragen werden.
Entsprechend referierte Anton Zeilinger im Vorfeld zu den Feierlichkeiten über die quantenphysikalischen Phänomene der Verschränkung. Der Titel seines Vortrags: A Voyage through Quantum Wonderland (Eine Reise durch das Quanten-Wunderland). Die Kungl. Vetenskapsakademien hatten den österreichischen Wissenschafter gemeinsam mit Alain Aspect, Frankreich, und John Clauser, US-Amerikaner, zu den „2022 Nobel Prize lectures in physics“ geladen.
1895 unterzeichnete der schwedische Chemiker Alfred Nobel, Erfinder des Dynamits, sein Testament und spendete den Großteil seines Vermögens für eine Reihe von Preisen. Zwischen 1901 und 2022 erhielten 959 Einzelpersonen und 30 Organisationen die höchste wissenschaftliche Auszeichnung. Vor dem 77-jährigen Innviertler Anton Zeilinger wurden nur vier österreichische Physiker mit den Nobelpreis bedacht.
Dass hier nicht nach Raumschiff Enterprise-Manier gebeamt würde, war klar. Vielmehr berichteten die drei Physik-Nobelpreisträger von 2022 über ihre „bahnbrechenden Experimente“. Seit den 1970er-Jahren beschäftigen sie sich - mit unterschiedlichen Schwerpunkten - mit Albert Einsteins "spukhafter Fernwirkung" und konnten Schritt für Schritt nachweisen, dass sich zwei Teilchen wie eine Einheit verhalten, auch wenn sie getrennt sind.
Die drei Wissenschafter und ihre Teams trieben die Quantenforschung nicht nur gedanklich voran, sondern entwickelten auch die notwendigen Apparaturen für handfeste Experimente. Manche davon finden sich jetzt im Nobel-Museum in Stockholm.
Experimente zu verschränkten Teilchen
Zeilinger gelang 1998 die Übertragung von Informationen von einem Teilchenpaar auf ein anderes. Die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften nahm in ihrer Begründung, den Innviertler mit der höchsten Auszeichnung zu bedenken, darauf Bezug. 2012 wiederholte Zeilinger das Laborexperiment zwischen Prater und Donauinsel. Legte schließlich mit der 143 km-Distanz La Palma – Teneriffa nach. Und führte 2017 das weltweit erste Quantentelefonat – ein verschlüsseltes Videogespräch von Wien via Satellit nach Peking. Die Generierung von unknackbaren Codes zum Austausch geheimer Botschaften gilt denn auch als eine mögliche Anwendung von Zeilingers Erkenntnissen. Quantenkryptografie ist etwas für die Praxis.
„Als wir mit unseren Experimenten in den 1970er-Jahren starteten und uns Leute fragten, wofür das gut sein soll, musste ich sagen: Für nichts, wir tun das nur aus Neugierde“, sagte Zeilinger: „Als wir in den 1980er-Jahren die Idee für eine spezielle Art der Verschränkung von drei Teilchen hatten, wollten wir das gleich realisieren. Zu der Zeit gab es allerdings die Werkzeuge dafür nicht. Warum erzähle ich das - es geht um die Unmöglichkeit, die Zukunft vorherzusagen.“
Veränderungen in der Denkweise
Wohin die Reise in der Quantenphysik und ihrer künftigen Anwendungen geht, könne niemand sagen: „Ich weiß nicht, wie es in zwanzig Jahren aussieht“, wird der Nobelpreisträger nicht müde zu betonen. In der den alltäglichen Erfahrungen in so vielen Aspekten widersprechenden Quantenwelt liege jedenfalls auch ein Schlüssel zu „Veränderungen unserer Denkweise“; zu Lösungen vielleicht dort, wo niemand hindenkt.
Im Gleichklang mit anderen Nobelpreisträgern hatte Zeilinger bereits am Mittwoch in Stockholm ein Plädoyer für den Wert der Neugierde in der Wissenschaft gehalten. Man dürfe nie vergessen, dass es eine „Zukunft über die absehbare Zukunft hinaus gibt“, sagte der Physiker mit dem Faible für Teilchen.
Bei den Nobel Prize lectures am Donnerstag freute sich Zeilinger sichtlich über seine Auszeichnung. Er plauderte locker über die finanziellen Mittel für seine Studien, die ohne österreichische Steuerzahler nicht möglich wären. Danke. Er lachte über die Venus von Willendorf, die nackte Frauenfigur illustriert - patriotisch und seit mehr als 30.000 Jahren über jeden politischen Zweifel erhaben - eine seiner Publikationen. Und ergriff zum Abschluss der Vorlesungen die Gelegenheit zum Händeschütteln. Gratulation an Alain Aspect, John Clauser und Anton Zeilinger.
Anton Zeilinger wurde 1945 in Ried/Innkreis geboren - "zwei Wochen nach Ende des zweiten Weltkriegs". Er maturierte am Gymnasium Fichtnergasse in Wien-Hietzing. Bestärkt durch seine Eltern und inspiriert von seinem Physiklehrer studierte er bei Helmut Rauch Physik und Mathematik an der Uni Wien, und wurde 1979 an der TU Wien habilitiert. "Es sollte eine Zeit lang dauern, bis ich die Quantenphysik verstand."
Zeilinger kam über das Fulbright-Programm ans MIT und war unter anderem am Wiener Atominstitut, an den TU Wien, München, Innsbruck und am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI). Zu seinen wichtigsten Entdeckungen zählen: Erfolgreiche erstmalige Demonstration der Quantenteleportation des Zustandes eines unabhängigen Photons; Entanglement Swapping, die Teleportation von verschränkten Zuständen; erfolgreiches Experiment einer Quantenkryptografie durch Verschränkung; quantenmechanische Interferenzeffekte an großen Molekülen (Buckyballs).
Privat ist der Univ.-Prof. Dr. phil. Dr. h. c. mult. Zeilinger verheiratet und Vater von drei erwachsenen Kindern. Seine Familie habe seine Tätigkeit stets unterstützt, sagte der Oberösterreicher bei den Nobel Prize lectures.
Die Heimreise nach der königlichen Nobelpreisverleihung am 10. Dezember im Stockholmer Konzerthaus wird für den 77-Jährigen wieder zeitaufwendig. Das Beamen von Menschen bleibt bis auf Weiteres Science-Fiction.