Ein Forschungsteam unter der Leitung von Achim Kempf hat eine Methode vorgestellt, die das Klonen von Quantenzuständen ermöglicht, was scheinbar einem Pfeiler der Quantenphysik widerspricht: dem No-Cloning-Theorem. Der Schlüssel liegt darin, dass die Kopien verschlüsselt generiert werden. Nur eine kann zu einem gegebenen Zeitpunkt entschlüsselt und gelesen werden, was technisch den Geist des Theorems bewahrt. Der Fortschritt wurde bereits auf realer Quantenhardware getestet.
Einmalgebrauch-Verschlüsselung und Quantenrauschen: die technische Basis des Prozesses 🔐
Die Technik kopiert nicht den reinen Quantenzustand, sondern erzeugt mehrere verschlüsselte Replikate. Jede Kopie ist mit einem Einmalgebrauch-Entschlüsselungsschlüssel verbunden, der sicherstellt, dass nur eine lesbare Version aktiviert werden kann. Der Prozess wurde von der Untersuchung des Quantenrauschens inspiriert, das normalerweise die Information degradiert, hier aber kontrolliert genutzt wird. Dies ermöglicht Redundanz für Backups, ohne die Quantengesetze zu verletzen.
Das No-Cloning-Theorem trinkt einen Kaffee, während ein Backup gemacht wird ☕
Es scheint, als hätte das No-Cloning-Theorem, dieser strenge Wächter der Quanteninformation, gelernt, flexibler zu sein. Nun erlaubt es Backups, aber unter der Bedingung, dass sie unter Verschluss sind und nur eine zur Zeit genutzt werden kann. Es ist wie zehn Autos in der Garage zu haben, aber nur einen Schlüssel, der für alle passt, obwohl man nur eines fahren kann. Die Quantenphysik hat auch ihre rechtlichen Tricks.