Superposition: Forscher wollen erstmals einen Organismus in zwei Zustände gleichzeitig versetzen

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Symbolbild: Bakterium

Copyright: Bisset, Kenneth Alexander / gemeinfrei

West Lafayette (USA) – Als Superposition bezeichnet man einen von der Quantentheorie vorhergesagten Zustand eines Teilchen, in dem dieses an zwei unterschiedlichen Orten bzw. in zwei unterschiedlichen Zuständen zugleich existiert und sein finaler Zustand sich erst durch eine Messung bzw. Beobachtung entscheidet. Nachdem Forscher bereits 2013 eine mikroskopisch kleine Membran in diesen Zustand versetzt haben, planen sie jetzt erstmals auch einen lebenden Organismus in zwei Zuständen gleichzeitig existieren zu lassen.

Wie die Forscher um Tongcang Li von der Purdue University und Zhang-Qi Yin vom Centre for Quantum Information an der Tsinghua University in Peking vorab auf “ArXiv.org” berichten, basiert ihr geplantes Experiment auf der erfolgreichen Versetzung einer mikroskopisch kleinen Membran aus Aluminium, die Wissenschaftler bereits 2013 erfolgreich in den Zustand der Superposition versetzt hatten.

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Der Zustand der Quanten-Superposition, der eigentlich für Elementarteilchen innerhalb der sogenannten Heisenbergschen Unschärferelation vorhergesagt wird, wird gerne am Beispiels von “Schrödinger’s Katze” aus der Welt der Quanten in die makroskopische Welt in Form eines Paradoxons übertragen und damit veranschaulicht.

01259Das Paradoxon besteht darin, dass dem Gedankenexperiment nach eine Katze als makroskopisches System mit den Regeln der Quantenmechanik in einen Überlagerungszustand aus “lebendig” und “tot” gebracht werden könnte und so verbleibt, bis die Experimentieranordnung untersucht wird, was der Anschauung und Alltagserfahrung widerspricht. Die gleichzeitig tote und lebendige Katze würde erst dann auf einen eindeutigen Zustand festgelegt, wenn man sie beobachtete, also eine Messung durchführte. Das Paradoxon kann dadurch aufgelöst werden, dass die Überlagerungszustände von komplementären Zuständen, die, von der Wechselwirkung mit der Umgebung isoliert, stabil bleiben, tatsächlich möglich sind, auch wenn sie menschlicher Alltagserfahrung widersprechen.
(Quelle: Wikipedia)

Nachdem dieser Zustand bereits mit besagter Mikromembran erfolgreich herbeigeführt wurde, wollen die Forscher nun ein Bakterium auf genau eine solche Membran setzten, wodurch dann auch dieses in einen Zustand der Superposition versetzt werden soll.

Gegenüber der britischen Tageszeitung “The Guardian” kommentiert Li: “In vielen Märchen können Feen an zwei Orten zugleich sein, oder ihre Position ganz spontan verändern. Unser Experiment ist da ähnlich – auch wenn wir statt einer Fee eine Mikrobe benutzen. (…) Es wir das erste Experiment sein, in dem ein lebender Organismus in den Zustand der Quanten-Superposition versetzt wird.”

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