Quantenoszillationen

Quantensillationen, auch bekannt als Quantenverschränkung oder Quantensuperposition, sind grundlegende Phänomene der Quantenmechanik, die die Eigenschaften von Teilchen auf mikroskopischer Ebene beschreiben. Sie beziehen sich auf zwei zentrale Prinzipien: die Superposition und die Verschränkung von Quantensystemen.

In der Superposition, einem der pillars der Quantenmechanik, kann ein Quantensystem gleichzeitig in mehreren Zuständen existieren, bis es gemessen wird. Ein klassisches Beispiel ist das Quantenbit oder Qubit, das sich entweder in einem Zustand von 0 oder 1 befinden kann, aber auch gleichzeitig in einer Überlagerung beider Zustände, dargestellt durch eine komplexe Wellenfunktion. Erst durch eine Messung kollabiert diese Wellenfunktion auf einen bestimmten Wert.

Die Verschränkung beschreibt ein weiteres quantenmechanisches Phänomen, bei dem zwei oder mehr Teilchen so miteinander interagieren, dass der Zustand eines Teilchens den Zustand des anderen direkt beeinflusst, unabhängig von der räumlichen Entfernung. Diese Korrelationen sind nicht durch klassische Mechanismen erklärbar und wurden erstmals in Experimenten mit Photonen und anderen Teilchen nachgewiesen. Ein berühmtes Experiment, das dies demonstriert, ist das von Albert Einstein, Boris Podolsky und Nathan Rosen (EPR-Paradoxon) und später von John Stewart Bell formuliert.

Quantensillationen haben weitreichende praktische Anwendungen, insbesondere in der Quantenkommunikation, wie der Quantenkryptographie, wo sie sichere Datenübertragung durch die Unmöglichkeit von unbemerktem Abhören nutzt. Sie sind auch ein zentraler Baustein für Quantencomputer, die durch die Nutzung von Superposition und Verschränkung komplexe Berechnungen effizienter durchführen können als klassische Computer.