Quantenkorrelationen und Komplexität der Kommunikation

Im Gegensatz zur klassischen Physik weicht die Quantenmechanik von unserem intuitiven Verständnis der Natur ab. Quantensysteme können verschränkt sein, sodass sie sogar korreliert bleiben, wenn sie selbst viele Kilometer voneinander entfernt sind. Diese Eigenschaft wird als "Quanten Nicht-Lokalität" bezeichnet und wird durch die Bell Ungleichungen quantifiziert. Obwohl die Quanten Nicht-Lokalität es nicht erlaubt, Informationen schneller als das Licht zu übertragen, öffnet sie trotzdem weitreichende Möglichkeiten: Klassische Kommunikation kann reduziert werden wenn weit entfernte Beteiligte zusammen eine Aufgabe zu lösen haben, die sie nicht individuell lösen können. Heutzutage wird die Quanten-Nichtlokalität deshalb auch als ein wertvoller Rohstoff für Kommunikationsaufgaben angesehen, ähnlich wie die Energie. Sie kann die "Komplexität der Kommunikation" stark reduzieren und ein Fortschritt auf diesem Gebiet würde Bemühungen zur verbesserten Computeroptimierung
und zur Mikrochiptechnologie bedeutend beeinflussen.
In dem eingereichten Projektvorhaben sollen die Potentiale und der Rahmen der Quanten Nicht-Lokalität als Rohstoff zur Reduzierung der Komplexität der Kommunikation untersucht werden. Es sollen theoretische Untersuchungen zu Quantenkorrelationen mit denen zur Informationstheorie kombiniert werden, um
praxisbezogene Kommunikationsprotokolle mit signifikanten (sogar möglicherweise exponentiellen) Vorteilen gegenüber klassischen Protokollen aufgrund von Quanteneffekten zu entwickeln. Im Forschungsvorhaben werden auch neue Möglichkeiten der Quanten Nichtlokalität erforscht, um die noch ausstehende experimentelle Verifikation der Quanten-Komplexität der Kommunikation aufgrund Quanten Verschränkung zu ermöglichen. Das Resultat der Forschung soll die Forschungsrichtung der Quanten-Komplexität der Kommunikation, analog zur Quantenkryptographie, zur kommerziellen Nutzung für die Quanteninformationstechnologie führen. Zusätzlich werden neue Perspektiven zur Grundlagen der Quantenmechanik erarbeitet.