Als Albert Einstein Anfang des vorigen Jahrhunderts von einem Freund gesagt bekam, weltweit verstünden nur drei Menschen die Relativitätstheorie, fragte Einstein zurück: «Wer ist der dritte?» Das war nur eine leichte Übertreibung. Seine grössten gedanklichen Durchbrüche erzielte Einstein bekanntlich als untergeordneter Beamter am Berner Patentamt im Jahr 1905 – seinem «Jahr der Wunder». Noch Jahrzehnte nach diesem Durchbruch gehörte Relativität zu den grossen, unverstandenen Mysterien der Menschheit. Nur wenige verstanden damals, warum Raum und Zeit biegsam sind und weshalb Gravitation keine Kraft ist, sondern aus der Krümmung des Raums durch Masse resultiert.
Heute, mehr als ein Jahrhundert später, dürften die meisten Menschen schon einmal von der Relativitätstheorie gehört haben, und die Zahl jener, die recht gut verstehen, worum es dabei geht, geht in die Millionen. Aus dem Mysterium ist Alltagswissen geworden. So widmen sich die meisten Videos auf Youtube nicht etwa der Musik oder Unterhaltung, sondern der Wissenschaft. Und kein anderes Thema belegt dabei so viel Raum wie Einsteins Lebensthemen: Raum, Zeit, Gravitation und Quantenmechanik.
Interessant ist, welche Karriere die Quantenmechanik im Laufe dieser Zeit gemacht hat. Sie liefert heute das beste Formelwerk, das die Physik kennt. Keine andere Theorie sagt Naturphänomene so präzise voraus wie die Quantenmechanik. Dennoch bleibt sie ein Mysterium und wird es mit jeder weiteren Entdeckung immer mehr. Fassungslos stehen wir vor einem Formelgebäude, das uns fundamentale Zusammenhänge der Natur erklärt, sie uns aber gleichzeitig völlig unbegreifbar macht.
Christoph Keese ist Verwaltungsratspräsident der Stiftung World.Minds sowie Unternehmer und Unternehmensberater aus Berlin. Der Autor von sechs Büchern schreibt regelmässig über Technologie und Innovation – auch alle zwei Wochen in der «Handelszeitung».
Kein anderes Detail der Quantenphysik erscheint so widersinnig und rätselhaft wie die Quantenverschränkung, also die geheimnisvolle Kopplung beispielsweise von Photonen. Im vergangenen Jahr haben Alain Aspect, John Clauser und Anton Zeilinger den Physik-Nobelpreis für ihre Arbeiten zur Quantenverschränkung erhalten. Grundlagenphysik pur ist das, doch Grundlagenphysik mit einem gewaltigen Einschlag ins Praktische. Wenn es ein physikalisches Thema gibt, das in den kommenden Jahren Wirtschaft und Gesellschaft massiv beeinflussen, vielleicht sogar verändern wird, dann sind es Quantencomputer, Quantenkryptografie und Quantenteleportation. Es lohnt sich, die rasanten Entwicklungen genau im Auge zu behalten.
Was hat es mit der Kopplung von Photonen auf sich? Aus einem Grund, den man noch nicht kennt, gehen einzelne Lichtquanten Bindungen ein, die sie offenbar über beliebig weite Distanzen miteinander verbinden. Misst man eines von ihnen, nimmt das andere gleichzeitig dieselbe Eigenschaft an – und zwar auch, wenn die Teilchen so weit auseinanderliegen, dass sie viel schneller als mit Lichtgeschwindigkeit kommunizieren müssten, um Informationen auszutauschen. Man weiss inzwischen: Sie reden nicht miteinander, und sie übertreffen auch nicht die Lichtgeschwindigkeit. Trotzdem sind sie irgendwie miteinander verkoppelt.
Während Grundlagenforscherinnen und -forscher noch den Grund dieser «spukhaften Fernwirkung» (Einstein) suchen, bauen Praktiker schon die ersten Anwendungen. Es entstehen völlig neuartige Computer und Kommunikationswege, die um viele Potenzen schneller und effizienter sind als unsere heutigen Rechner und Datenleitungen.
Ein Phänomen, das wir noch nicht verstehen, das wir aber gleichzeitig schon technisch zu nutzen wissen: Quantentechnologie ist eines der wissenschaftlich und unternehmerisch faszinierendsten Gebiete der Gegenwart. Ein unerklärtes Mysterium, das wirtschaftlich nutzbar ist und milliardenschwere Märkte verheisst – ein solches Phänomen gibt es nur selten.