Bananaworld: Quantum Mechanics for Primates

Man unterschätze die Primaten nicht! Wer angesichts des Unter­titels „Quantum Mechanics for Primates“ ein Buch für „Dummies“ erwartet, wird sich getäuscht sehen, denn der Anspruch von Jeffrey Bub an seine Leserschaft ist durchaus hoch. Er diskutiert nichtlokale Korrelationen, wie sie etwa bei den für die Quanteninformationsverarbeitung so zentralen verschränkten Quantenzuständen auftreten. Allerdings zeigt sich, dass stärkere nichtlokale Korrelationen denkbar sind, ohne die von der speziellen Relativitätstheorie gesetzten Grenzen für eine Informations­übertragung zu verletzen. Damit ist die ebenso spannende wie fundamentale Frage aufgeworfen, ob solche „superquantenmechanischen“ Korrelationen in der Natur auftreten und, falls nein, welches Prinzip sie verhindert.

Das Buch wendet sich an eine breitere Leserschaft, lässt sich aber auch von Physikerinnen und Physikern mit Gewinn lesen. Auf jeden Fall ist ein gewisses Maß an wissenschaftlicher Vorbildung und Durchhaltevermögen beim Durchdenken komplexerer Argumente hilfreich. Der Autor wendet im Gegenzug alle Mühe für eine möglichst zugängliche Darstellung auf.
Zentrales Element sind dabei die im Titel angesprochenen Bananen. Diese lassen sich von einem der beiden Enden her schälen, und der Geschmack einer geschälten Banane ist entweder gewöhnlich oder aber ungewöhnlich intensiv. Die Verwandtschaft zum Qubit ist deutlich. Es lassen sich zwei inkompatible Messungen durchführen, die jeweils zu einem von zwei Mess­ergebnissen führen können. Eine weitere Messung an dem ursprünglichen Qubit ist nicht möglich − eine geschälte Banane lässt sich nicht ein zweites Mal schälen.

Die Bananen in Bubs Welt wachsen wie in der Realität in Stauden, können aber je nach Art verschiedene Korrelationen aufweisen. So können zwei oder mehr Bananen Bell-Zustände oder GHZ-Zustände repräsentieren. Sie können aber auch superquantenmechanische Korrelationen in Form so genannter Popescu-Rohrlich-Boxen realisieren und eignen sich damit für die Veranschaulichung verschiedenster Gedankenexperimente.

Parallel zur Erklärung mit Hilfe von Bananen gibt es meist noch eine formalisiertere Darstellung, sodass Leser von der Wiederholung profitieren oder die für sie jeweils besser zugängliche Variante nutzen können. Regelmäßige Zusammenfassungen und Anhänge mit technisch anspruchsvollerem Material runden die Kapitel ab. Unterstützend werden Abbildungen eingesetzt, die den Illustrationen John Tenniels zu „Alice im Wunderland“ nachempfunden sind. Neben Alice lassen das weiße Kaninchen, das als Bob fungiert, und die Grinsekatze, die unter anderem in die Rolle der Schrödinger-Katze schlüpft, die Lektüre zu einem anregenden Vergnügen werden.

Prof. Dr. Gert-Ludwig Ingold, Univ. Augsburg