Informationstechnik 23. Apr 2021 Von Stephan W. Eder

Quantentechnologien: Die Natur machts vor

Quantentechnologie ist ein alter Hut, ihr Spektrum ist weit größer als Quantencomputing. Die Potenziale sind groß, das macht die Faszination aus. Und die Natur zeigt uns ungeahnte Nutzungsmöglichkeiten. Nur welchen Effekt können wir wirklich nutzen?

Mithilfe von Quantenverschränkung finden sie den richtigen Weg – Rotkehlchen, aber auch andere Zugvögel. Zumindest ist das die beste Erklärung, die die Wissenschaft bisher gefunden hat. Nutzbar machen lässt sich diese Erkenntnis aber bisher noch nicht.
Foto: PantherMedia/Paul Aniszewski

Henrik Mouritsen hat sein Forscherleben den Zugvögeln gewidmet. Genauer gesagt, deren Orientierungssinn, der das Magnetfeld der Erde nutzt. Der Däne, seit 2006 an der Universität Oldenburg, leitet dort die AG Neurosensorik/Animal Navigation. Quantenphänomene begleiten den Biologen schon lange, denn der Magnetsinn zum Beispiel von Rotkehlchen oder Mönchsgrasmücken basiert wohl genau darauf – dem Quantenphänomen der Verschränkung.

Konkret entstehen, basierend auf einem Farbstoffmolekül in der Netzhaut der Tiere, durch Radikalpaarbildung zwei über ihre Spins quantenmechanisch verschränkte Elektronen. Die richten sich dann als Nanomagnetnadeln verschieden im Erdmagnetfeld aus – je nach dessen Richtung. Das beeinflusst eine biochemische Reaktion, die dem Vogel hilft, sich zu orientieren.

Faszinierende Quanteneffekte – breite Forschung in Deutschland

„Die Idee, dass die Natur einen Weg gefunden haben könnte, einen verschränkten Zustand zu erzeugen, der für eine Mikrosekunde oder länger anhalten kann, und ihn für einen Sensormechanismus zu nutzen, ist – um es milde auszudrücken – faszinierend“, schreibt Mouritsen. Faszinierend nicht nur für Biologen.

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