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Wiener Quantenphysiker lassen Computerprogramm Experimente entwerfen

Bild: Robert Fickler/Universität Wien © Bild: Robert Fickler/Universität Wien

So wollten sie ein spezielles Experiment mit dem quantenphysikalischen Phänomen der Verschränkung durchführen. Die Wissenschafter wollten nun nicht nur zwei, sondern mehrere Lichtteilchen (Photonen) in mehreren Dimensionen miteinander verschränken. "Wir wussten aber nicht, wie man solche speziellen Quantenzustände erzeugen soll", sagte Krenn.

Weil sie also an die Grenzen ihrer Intuition stießen, versuchte es Krenn mit dem Computer. Er entwarf ein Programm und gab ihm neben bestimmten Kriterien die verschiedenen Werkzeuge vor, mit denen man die Eigenschaften von Photonen verändern kann.  "Ich habe das Programm am Abend eingeschaltet und in der Früh hatte es rund 400.000 verschiedene Kombinationen durchgesucht - und genau eine sinnvolle Lösung gefunden", sagte Krenn. Es habe aber noch einen Tag gedauert, um zu zweit den "unglaublich komplizierten" Vorschlag quasi zu entrümpeln -  mittlerweile macht „Merlin“ diesen Schritt automatisch.

Die Forscher haben das Programm auch für andere Fragen angewendet und so neue, teilweise überraschende Antworten bekommen. "Melvin" kann von bereits erzielten Ergebnissen lernen, was die Lösungsmöglichkeiten für kompliziertere Fragen deutlich erhöht. Sie wollen das Programm aber auch für allgemeinere Fragen in der Quantenphysik nutzen. Krenn hat "Melvin" in der Publikation sehr detailliert beschrieben, andere Physiker könnten so ihre eigene Version des Programms programmieren.

Service: Die Arbeit wird diese Woche von "Physical Review Letters" online gestellt. Unter http://arxiv.org/abs/1509.02749 ist sie online abrufbar.

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