Zum ersten Mal haben Forscher in China ein berühmtes Gedankenexperiment von Albert Einstein im Labor nachgestellt. Sie konnten damit aufzeigen, dass die Quantenwelt anders funktioniert, als der Physiker es einst glaubte.
An der University of Science and Technology of China (USTC) unter Leitung des bekannten Quantenphysikers Pan Jianwei - oft als „Vater der chinesischen Quantentechnologie“ bezeichnet - entwickelten die Wissenschaftler ein Messgerät, das empfindlich genug ist, um den minimalen Impuls eines einzelnen Photons zu registrieren, berichtet unter anderem die South China Morning Post.
Damit führten sie eine überarbeitete Version des berühmten Doppelspaltexperiments durch - genau jenes Szenario, mit dem Einstein auf der Solvay Conference 1927 den damals neuen Ansatz der Quantenmechanik widerlegen wollte. Seine Hoffnung: Man könne gleichzeitig den Pfad eines Photons messen und dessen wellenartige Interferenz beobachten — zwei Eigenschaften, die aus Sicht von Vertretern der Quantenphysik unvereinbar sind.
Einsteins Annahmen zur Doppel-Natur des Lichts widerlegt
Das Ergebnis: Die chinesischen Physiker bestätigen dem Bericht zufolge, was Quantenmechanik-Pioniere wie Niels Bohr bereits vor fast einem Jahrhundert mit dem Konzept der Welle-Teilchen-Dualität formuliert hatten. Demnach kann Licht zwar entweder als Teilchen oder als Welle wirken - nicht aber gleichzeitig. Einsteins Ansatz, beide Eigenschaften zur selben Zeit messen zu wollen, erwies sich als falsch.
In ihrem im Fachmagazin Physical Review Letters veröffentlichten Bericht schreiben die Wissenschaftler, der Versuch zeige mit „außergewöhnlicher Präzision“, dass die quantenmechanischen Regeln - inklusive der fundamentalen Grenzen der Beobachtbarkeit - Realität sind.
Die Bedeutung der Entdeckung ist enorm: Sie legt nicht nur einen fast hundertjährigen Disput um die Natur des Lichts endgültig bei. Sie stärkt auch das Vertrauen in Quantenmechanik und Quantentechnologien, die auf genau diesen Prinzipien beruhen. In Zeiten, in denen Quantencomputer, Quantenkommunikation oder Quantensensorik neue Forschungs- und Anwendungsfelder öffnen, zeigt der Versuch: Die bizarre Welt der Quanten ist keine theoretische Spielerei - sie beschreibt die echte, physikalische Natur unseres Universums.
Wie Pan Jianwei kommentierte: Was früher „Gedankenexperiment“ war, wurde jetzt Realität. Und damit wird deutlich: Die Zukunft der Physik liegt nicht in Nostalgie, sondern in Präzision und Experiment.
