Das sind die drei Physik-Nobelpreisträger: „Lassen sich Menschen beamen, Herr Zeilinger?“

Den Preis sieht er als eine Ermutigung für junge Menschen, in dem Gebiet der Quantenmechanik zu forschen, sagt der österreichische Physiker Anton Zeilinger. Wenige Minuten zuvor war bekannt gegeben worden, dass er zusammen mit John Clauser und Alain Aspect den Nobelpreis für Physik erhält.

Ausgezeichnet werden sie für ihre Arbeit an der quantenphysikalischen Verschränkung von zwei Teilchen, die sich auch getrennt immer wie eine Einheit verhalten – egal wo sie sich in Zeit und Raum befinden. Damit lassen sich nicht nur geheime Botschaften verschicken, sondern in Zukunft auch ein Quantencomputer betreiben.

Dass Anton Zeilinger unter den drei Preisträgern ist, verwundert kaum. Bekannt wurde der 77-jährige Physiker durch seine medienwirksamen Experimente zur Quantenteleportation in Innsbruck und Wien. Der Sohn eines Professors für Milchwirtschaft begann schon früh, den Dingen auf den Grund zu gehen. Als Kind zerlegte er die Puppen seiner Schwester, weil er schon immer verstehen wollte, „wie etwas funktioniert“.

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Das Feld der Quantenmechanik interessierte Zeilinger vom ersten Moment an als er davon hörte. Ihn motiviere es, dass hier noch einige fundamentale Fragen offen sind. Als er am Dienstag telefonisch zur Bekanntgabe der Auszeichnung in die Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm zugeschaltet wurde, sagte Zeilinger, dass er erst einmal geschockt reagiert habe. Wobei es sich um einen sehr „positiven Schock“ gehandelt habe.

Zeilinger wurde im Laufe seiner Arbeit auch als „Mr. Beam“ bezeichnet, weil mit den Experimenten zur Quantenteleportation die Vorstellung vom Beamen von Menschen an einen anderen Ort verbunden wurde. Doch die Frage, ob man Menschen teleportieren könne, sei zumindest heute die gleiche Science Fiction, „wie sie es immer schon gewesen“ sei – und keine Frage der Wissenschaft, sagte Zeilinger.

Über die Verschränkung von zwei Photonen lassen sich Informationen übertragen – was beispielsweise fundamental für die Idee des Quantencomputers sei. In Zeilingers Vorstellung können Information nie verloren gehen, auch nicht, wenn ein Teilchen in ein Schwarzes Loch fallen sollte.

Als ich mit dem Quantenmechanik-Zeug angefangen habe, ist alles andere im Vergleich verblasst.

John Clauser, US-amerikanischer Experimentalphysiker  

Zeilinger wird zusammen mit Alain Aspect und John Clauser für Arbeiten an dieser quantenphysikalischen Verschränkung ausgezeichnet. Ihre Forschung gilt als Grundlage für die Quanteninformationstechnik. Wozu die Quantenkommunikation und -verschlüsselung, die Quantenteleportation und das Quantenrechnen gehören.

Dem amerikanischen Experimentalphysiker John Clauser erging es ähnlich wie Anton Zeilinger. Der heute 79-Jährige interessierte sich in seiner Forschungsarbeit zunächst für verschiedene Bereiche der Physik. „Aber als ich mit dem Quantenmechanik-Zeug angefangen habe, ist alles andere im Vergleich verblasst“, erzählte er in einem Interview.

Das Interesse für die Wissenschaft wurde John Clauser von zuhause mitgegeben. Sein Vater war Luftfahrtingenieur. Schon als kleiner Junge verbrachte Clauser viel Zeit im Labor seines Vaters. „Als Kind bin ich nach der Schule einfach immer in sein Labor gegangen“, so der Physiker. Eigentlich sollte er Hausaufgaben machen. „Aber meistens bin ich einfach nur rumgelaufen und habe all die raffinierte Ausrüstung bewundert.“ Sein Vater wurde ihm zu „einem großartigen Lehrer“ und unterstützte ihn auf dem Weg in die Forschung.

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John Clauser studierte erst am California Institute of Technology und dann an der New Yorker Columbia University Physik. Er arbeitet in verschiedenen Laboren in Kalifornien, unter anderem an der University of California in Berkeley, sowie als selbstständiger Physiker, Berater und Erfinder.

John Clauser veröffentlichte dutzende wissenschaftliche Publikationen und wurde vielfach ausgezeichnet – unter anderem 2010 mit dem dem Wolf-Physikpreis, seinerzeit bereits zusammen mit Alain Aspect und Anton Zeilinger, mit denen er nun den Nobelpreis erhält.

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Der französische Physiker Alain Aspect arbeitet bereits seit 1980 an der experimentellen Überprüfung quantenmechanischer Effekte. In einem Experiment mit Jean Dalibard und Gérard Roger 1982 konnten er Einsteins Interpretationen der Quantenmechanik widerlegen.

Einstein sprach von spukhaften Fernwirkungen

Somit blieben nur zwei Interpretationen der Quantenmechanik übrig: Entweder sind experimentell nicht fassbare Fernwirkungen am Werk – Albert Einstein sprach in diesem Zusammenhang von „spukhaften Fernwirkungen“ – oder die beschriebenen Objekte lassen sich nicht ohne Weiteres als unmittelbare Bestandteile der Realität betrachten.

Dem heute 75-jährigen Alain Aspect wurde ähnlich wie den beiden anderen Preisträgern der Wissensdrang als Sohn eines Lehrerpaars quasi mit in die Wiege gelegt. Als Kind wohnte er mit seinen Eltern in einer Dorfschule in Südfrankreich. Sein Physiklehrer auf dem Gymnasium habe dann die Begeisterung für das Fach in ihm geweckt.

Sein Weg führte ihn nach Paris, wo er seine akademische Karriere begann und an führenden Instituten seines Fachgebiets arbeitete. Für den mit zahlreichen renommierten Preisen ausgezeichneten Aspect krönt der Nobelpreis für Physik nun vier Jahrzehnte bahnbrechender Grundlagenforschung. Der Berliner Professor für Quantenoptik Arno Rauschenbeutel, dessen Doktor-Gutachter Aspect einst war, bezeichnet ihn als sehr offen für neue Sichtweisen. „Und das muss man wahrscheinlich auch sein, wenn man mit solchen Themen zu tun hat.“