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Zitatensammlung
Teil 2
Zitat von Anton ZEILINGER zu
QUANTENINTERFERENZEN AN LEBENDEN SYSTEMEN
Wie groß dürfen Systeme sein, an denen sich solche Quanteninterferenzen beobachten lassen? Als Gedankenexperiment hierzu erdachte Erwin Schrödinger 1935 die berühmte nach ihm benannte Katze. In seinen eigenen Worten: »Man kann auch ganz burleske Fälle konstruieren. Eine Katze wird in eine Stahlkammer gesperrt, zusammen mit folgender Höllenmaschine (die man gegen den direkten Zugriff der Katze sichern muss): In einem geigerschen Zählrohr befindet sich eine winzige Menge radioaktiver Substanz, so wenig, dass im Laufe einer Stunde vielleicht eines von den Atomen zerfällt, ebenso wahrscheinlich aber auch keines; geschieht es, so spricht das Zählrohr an und betätigt über einen Relais ein Hämmerchen, das ein Kölbchen mit Blausäure zertrümmert. Hat man dieses ganze System eine Stunde lang sich selbst überlassen, so wird man sich sagen, dass die Katze noch lebt, wenn inzwischen kein Atom zerfallen ist. Der erste Atomzerfall würde sie vergiftet haben. Die Psi-Funktion des ganzen Systems würde das so zum Ausdruck bringen, dass in ihr die lebende und die tote Katze zu gleichen Teilen gemischt oder verschmiert sind. Das Typische an solchen Fällen ist, dass eine ursprünglich auf den Atombereich beschränkte Unbestimmtheit sich in grobsinnliche Unbestimmtheit umsetzt, die sich dann durch direkte Beobachtung entscheiden lässt.«
Das Beispiel von Schrödingers Katze scheint zu bedeuten, dass es keinen Sinn hat, sich Quantenzustände von sehr großen, komplexen Systemen vorzustellen. Doch wir müssen uns in Erinnerung rufen: Quanteninterferenzen treten nur dann auf, wenn keinerlei Information darüber vorliegt, welchen Weg das Teilchen genommen hat. Es geht nicht darum, ob ein Beobachter tatsächlich diese Information besitzt, sondern ob es im Prinzip überhaupt möglich ist, den Weg zu wissen. Damit Interferenzen beobachtet werden, darf es niemandem - wo immer er sich befindet und welche noch so fortgeschrittene Technologie er besitzt - möglich sein, herauszufinden, welche der beiden Wege das Teilchen genommen hat. Man muss also das System hinreichend von der Umgebung isolieren. Andernfalls vermag das Teilchen zum Beispiel durch Emission von elektromagnetischer Strahlung der Umgebung mitzuteilen, welchen Weg es nimmt - und dann gibt es keine Interferenzen.
Es ist eine Herausforderung an den Experimentator, sicherzustellen, dass dieses Phänomen - Dekohärenz genannt - nicht auftreten kann. Immerhin haben wir Quanteninterferenzen von C₆₀-Molekülen demonstriert, und es gibt keinen Grund, warum dies nicht zu viel massiveren Systemen ausgeweitet werden kann. Ob sich Quanteninterferenz eines Tages nach dem Beispiel von Schrödingers Katze an lebenden Systemen beobachten lässt, ist eine offene Frage. Hierzu müsste man das Lebewesen vollkommen von der Umgebung trennen, um Dekohärenz zu vermeiden. Dies könnte vielleicht mit Nanobakterien gelingen; ob es für größere Systeme möglich ist, bleibt eine interessante Frage an die Zukunft.
in »Spektrum der Wissenschaft« 11/2008; S.56f