Quantensprung: Wissenschaftler teleportieren Energie, ohne Materie zu bewegen, und ebnen den Weg für ein Quanteninternet

Stellen Sie sich vor, Sie erhitzen Ihr Wasser, indem Sie einfach eine Nachricht empfangen. Obwohl dies unmöglich erscheint, haben Forscher in Kanada einen Durchbruch in der Quantenphysik erzielt: die Teleportation von Energie zwischen zwei Atomen ohne physischen Transfer von Partikeln oder Wellen. Diese bahnbrechende Entdeckung unter der Leitung von Boris Ragula und Eduardo Martín-Martínez könnte Bereiche wie fortschrittliche Kühlung und sogar Raumzeit-Engineering revolutionieren. Die Arbeit des Teams konzentriert sich auf die Quantenenergie-Teleportation (QET), ein Verfahren, das Quantenverschränkung nutzt, um Energie aus der Ferne zu übertragen. Im Gegensatz zur traditionellen Quantenteleportation, die den Zustand eines Teilchens überträgt, ermöglicht QET das Auftreten von Energie an einem Ort, ohne dass sie sich physisch dorthin bewegt. Dies wird erreicht, indem Alice ihr Atom misst und die Ergebnisse an Bob sendet, der dann Energie aus seinem verschränkten Atom extrahiert. Experimente haben das Potenzial von QET validiert. Forscher testeten QET erfolgreich mit Hilfe der Kernspinresonanz mit einem Molekül Trans-Crotonsäure, wobei Kohlenstoffatome als Qubits fungierten. Darüber hinaus wurde das Protokoll auf den Quantencomputern von IBM getestet, was seine Machbarkeit in virtuellen Qubits demonstriert. Dies ist das erste Mal, dass Energie aus einem System extrahiert wird, das theoretisch passiv gegenüber lokalen Operationen sein sollte. Die Anwendungen von QET sind vielfältig. Es könnte die algorithmische Kühlung von Quantensystemen revolutionieren, die für die Aufrechterhaltung der Qubit-Kohärenz im Quantencomputing unerlässlich ist. Noch erstaunlicher ist das Potenzial zur Erzeugung negativer Energiedichten, die die Raumzeit beeinflussen und möglicherweise Phänomene wie die Stabilisierung von Wurmlöchern ermöglichen könnten. Obwohl Einschränkungen bestehen, stellt QET ein optimales Protokoll zur Erforschung extremer Quanteneffekte dar.