Gravitation erzeugt Verschränkung: Ein unerwarteter Effekt im Zweiteilchen-Schrödinger-Newton-Modell

Bearbeitet von: Aleksandr Lytviak

Zwei räumlich getrennte Quantenteilchen beginnen plötzlich, sich wie untrennbar miteinander verbunden zu verhalten, obwohl zwischen ihnen weder Photonen noch Kraftfelder existieren. Genau dieses Ergebnis liefert eine theoretische Arbeit, die sich mit dem Zweiteilchen-Schrödinger-Newton-Modell befasst. Die Gravitation, die üblicherweise als Ursache für Dekohärenz gilt, fungiert hier überraschenderweise als Generator für Quantenverschränkung.

Die Untersuchung wurde von einer Gruppe theoretischer Physiker durchgeführt und im Mai 2026 als Preprint auf arXiv veröffentlicht. Dabei betrachten die Autoren zwei massive Teilchen, deren Wellenfunktionen jeweils einem Newtonschen Gravitationspotenzial unterliegen. Im Gegensatz zur Standard-Quantenmechanik wird die gravitative Wechselwirkung hier direkt in die Schrödinger-Gleichung integriert, ohne eine Quantengravitationstheorie heranzuziehen. Die Berechnungen belegen, dass sich ursprünglich getrennte Zustände bereits innerhalb einer endlichen Zeitspanne in einen verschränkten Zustand entwickeln.

Der zugrunde liegende Mechanismus lässt sich so verstehen: Jedes Teilchen erzeugt eine gravitative „Delle“ in der Raumzeit, in die das zweite Teilchen zwangsläufig hineingerät und dadurch seine Wellenfunktion verändert. Dadurch entsteht eine Korrelation, die sich ohne Berücksichtigung des gegenseitigen Gravitationseinflusses nicht erklären lässt. Dies erinnert an zwei Eiskunstläufer, deren Bewegungen durch einen unsichtbaren Faden synchronisiert werden, obwohl sie sich nie berührt haben.

Der beobachtete Effekt verändert das Verständnis der Rolle, die die Schwerkraft in der Quantenwelt spielt. Sollte sich das Modell als zutreffend erweisen, könnte selbst ein schwaches Gravitationsfeld die Grundlage für Quantenberechnungen und Informationsübertragung bilden. Dies ebnet den Weg für Experimente, bei denen Verschränkung nicht durch Laser oder Supraleiter, sondern durch die gewöhnliche Erdschwerkraft oder Labormassen induziert wird.

Die Arbeit ist bislang rein theoretischer Natur, und die Autoren betonen, dass eine Bestätigung durch künftige Messungen erforderlich ist. Dennoch zeichnet sich bereits jetzt ab: Die Gravitation verliert ihre Rolle als bloßer Zerstörer der Quantenkohärenz und wird zu einem aktiven Akteur bei Quantenkorrelationen.

Damit ist die Newtonsche Gravitation selbst in einem denkbar einfachen Zweiteilchensystem in der Lage, eine Quantenverbindung zu knüpfen, die man zuvor ausschließlich in elektromagnetischen oder Spin-Wechselwirkungen vermutet hat.

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Quellen

  • Entanglement generation in a two-body Schrödinger--Newton model

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