Science 

Arbeitet eigentlich noch jemand an Teleportation?

Während das Beamen für Captain Kirk ein Leichtes war, ist es für uns heute zu großen Teilen noch bloße Theorie.
Während das Beamen für Captain Kirk ein Leichtes war, ist es für uns heute zu großen Teilen noch bloße Theorie.
Foto: imago/Milestone Media
Star Trek hat uns ungeduldig gemacht auf die Technologie, die das Reisen revolutionieren würde: Beamen. Keine Angst, die Wissenschaft hat noch nicht aufgegeben.

Was bei Captain Kirk und seiner Crew zum normalen Reisemodus zählte, davon träumt die Menschheit in der Realität schon seit Jahrzehnten: Einfach in einen personengroßen Scanner treten und sich augenblicklich an einem anderen Ort wiederfinden.

Das Beamen, die populäre Idee der Teleportation über lange Strecken, könnte der Theorie nach auf zwei Arten stattfinden: 1. Durch physische Zerlegung an Punkt x und Rekonstruktion an Punkt y. Oder 2. durch die Übersetzung einer Person in Daten, die übertragen und anschließend wieder in Materie umgewandelt werden.

Beamen wurde bereits in Experimenten erfolgreich demonstriert

Dass das im Prinzip möglich ist, bewiesen Wissenschaftler schon 1993. Das Problem dabei ist, dass perfekte Teleportation nur funktioniert, wenn das Original zerstört wird. Im vergangenen Jahr waren chinesische Forscher schon in der Lage, erfolgreich Photonen zu einem rund 483 Kilometer entfernten Satelliten zu teleportieren.

Sie machten sich dazu das Phänomen der Quantenverschränkung zunutze: Ein Photonen-Paar ist fähig, simultan denselben Zustand einzunehmen, auch über große Entfernungen. Mit diesem Verständnis konnten Forscher 2017 bereits den Zeitpfeil umkehren. Wird der Zustand des einen Partikels verändert, verändert sich der des anderen Teilchens damit ebenso, ohne dass einen Verbindung nachweisbar ist. Hier setzen Wissenschaftler an, da sie versuchen herauszufinden, wie sich Daten zwischen solchen verbundenen Partikeln hin- und herschicken lassen.

Video: Was ist ein Photon?

Ganz Menschen zu beamen, liegt damit aber noch in der fernen Zukunft. Zunächst müssten wir in der Lage sein, einzelne Atom und dann Moleküle zu teleportieren. Der Mensch besteht allerdings geschätzt aus 32 Trillionen Atomen, also einer undenkbar großen Menge an Zellen, die für den Transport in Daten umgewandelt werden müssten.

Menschliche Zellen könnten sich in Bits transformieren lassen

Die Autoren einer Studie der Universität Leicester gehen davon aus, dass die transferierbaren Daten eines Menschen durch die DNA-Paare repräsentiert werden, die das Genom in jeder Zelle ausmachen. Die Gesamtdatenmenge einer menschlichen Zelle würde sich daraus auf etwa 100 Milliarden Bits berechnen lassen. Dabei beinhaltet eine Zelle alle nötigen Informationen, um jede andere Zelle im Körper replizieren zu können.

Kompliziert wäre es dagegen, einen Menschen mental zu rekonstruieren. Da die vollen Informationen des Gehirns der zu teleportierenden Person nötig wären, würde sich somit die Datenmenge für einen Menschen auf 2.6 x 10^42 Bits erhöhen (also 2,6 gefolgt von 42 Nullen).

Beamen wäre alles andere als schnell und energieschonend

Neben der Masse an Informationen, die teleportiert werden müsste, wären theoretisch auch jede Menge Rechenleistung und Strom notwendig, um einen Menschen von A nach B zu beamen. Auch die Zeit spielt dabei eine kritische Rolle. So würde es bei Nutzung einer Bandbreite von 29.5 bis 30 Gigahertz ganze 4.85x10^15 Jahre dauern, einen Menschen von der Erde ins Weltall zu teleportieren. Das wäre also 350.000 Mal länger als das Universum mit seinem 14 Milliarden Jahren existiert.

Da die Energie, die aufgewendet werden müsste, zusätzlich von der genutzten Bandbreite abhängig wäre, würde ein Anstieg an Zeit laut der Studie auch einen zunehmenden Stromverbrauch bedeuten. Insgesamt wären wohl rund 10 Trillionen Gigawattstunden Energie notwendig. Schnelle und kostengünstige Teleportation rückt damit zum gegenwärtigen Zeitpunkt in die ferne Zukunft.

Röntgenstrahlen könnten die Lösung sein

Der japanische Physiker Michio Kaku sieht The Guardian zufolge der Lösung solcher Probleme dennoch positiv entgegen und geht davon aus, dass die Menschheit in 100 Jahren dazu fähig sein wird. In seiner Vorstellung wird es einen Teleporter geben, der wie ein Magnetresonanztomographie-Scanner funktioniert, einschließlich hoher Präzision auf dem Einzelatom-pro-Pixel-Level.

Für die Übertragung der Daten schlägt Kaku Röntgenstrahlen vor, die aufgrund superkurzer Wellenlänge und hoher Frequenzen eine Million Mal mehr Daten transportieren als normale optische Fasern. Die Daten eines Menschen würden dann verschlüsselt und ins Weltall gebeamt werden, innerhalb eines Satellitennetzwerkes herumspringen und zu einem Quantencomputer auf der anderen Seite der Erde geschickt werden, wo man sie entpackt. Was dabei allerdings mit dem Original-Menschen passiert, lässt Kaku offen.

Video: Michio Kaku über Teleportation

Welche Alternativen gäbe es zum "herkömmlichen" Beamen?

The Guardian hat eine alternative Idee für Teleportation: die Einstein-Rosen-Brücke. Dabei wird die Raumzeit so gekrümmt oder gefaltet, dass zwei weit auseinanderliegende Punkte im All plötzlich dicht beieinanderliegen. Der Nachteil besteht allerdings darin, dass dies nur theoretisch möglich ist und den menschlichen Körper eher in die Länge ziehen würde als ihn zu transportieren.

Was bleibt, sind Methoden wie Plasmastrahlen. In der Vorstellung von Robert Winglee, Professor an der Universität von Washington, könnten solche Strahlen für interplanetare Flüge genutzt werden, um ausgehend von einem Außenposten im All Raumschiffe beschleunigen oder abbremsen zu können.

Eine weitere Möglichkeit wäre der eher "konventionelle" Vehikeltransport, ähnlich der EmDrive-Methode der NASA, die das Reisen unter Nutzung einer "Warp-Blase" mit Geschwindigkeiten weit über der Lichtgeschwindigkeit ermöglichen könnte.

Fazit: Beamen bleibt vorerst eine Zukunftsmelodie

Beamen ist möglich, in der Theorie und in experimentellem Umfeld. Bis wir allerdings einzelne Atome, Moleküle und ganze Menschen teleportieren können, dürften noch Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte vergehen. Ob wir am Ende tatsächlich in reine Daten umgewandelt und gebeamt werden, erleben wir also möglicherweise gar nicht mehr.

Zu den Kommentaren
Neueste Videos auf futurezone.de

Neueste Videos auf futurezone.de

Beschreibung anzeigen