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Beamen als Datenstrom

Wie viel Information steckt in einem Menschen?

Der Star-Trek-Transporter bringt Personen in kürzester Zeit von einem Ort zum anderen – nahezu instantan. Da die Übertragung von Materie in entsprechend hohem Tempo zahlreiche Probleme mit sich bringt, erscheint es sinnvoller, ein Übertragungsmedium zu nutzen, das sich ohnehin mit Lichtgeschwindigkeit bewegt: elektromagnetische Strahlung. Das bedeutet: Beim Beamen werden nur die Daten über die atomare Zusammensetzung und Struktur der Person übertragen – beispielsweise als digitale Information.

Daten-Teleportation
Könnte ein Transporter das Wesen eines Menschen in Form einer digitalen „Blaupause“ erfassen und beamen? © Peshkova/ iStock

1.250 Megabyte pro Zelle

Für eine Teleportation nach diesem Prinzip müsste der Transporter zunächst die gesamte „Blaupause“ eines Menschen auslesen und abspeichern – keine triviale Aufgabe. Denn der Mensch ist aus rund 30 Billionen Zellen aufgebaut, die wiederum unzählige Proteine und andere Biomoleküle sowie das Erbgut aus rund drei Milliarden DNA-Basenpaaren enthalten. Wissenschaftler der University of Leicester haben ausgerechnet, dass allein die „Blaupause“ einer einzigen Zelle des Menschen rund zehn Milliarden Bits – 1.250 Megabyte – an digitaler Information entspricht.

Geht man bis auf die Atomebene hinunter, wird es noch komplexer: Der Physiker Lawrence Krauss geht in seiner Kalkulation davon aus, dass allein die Erfassung von Position und internem Zustand jedes der 10<sup>28</sup> Atoms in unserem Körper rund ein Kilobyte an Daten generieren würde – das entspricht etwa einer viertel bis halben Buchseite. Insgesamt käme man damit auf eine Informationsmenge von 1028 Kilobyte – das entspricht rund 100 Billionen Exabyte. Zum Vergleich: Das globale menschliche Wissen wird auf rund 100 Exabyte geschätzt.

Mehr als nur die Summe seiner Teile

Doch um die Struktur und das Wesen eines Menschen zu erfassen, darf der Transporter nicht einfach nur Atome und Moleküle seines Körpers auslesen. Er muss auch feststellen, wie sie miteinander wechselwirken. Denn der Mensch ist mehr als nur die Summe seiner Teile – das gilt insbesondere für unser Gehirn. Gerade im Denkorgan spielt die Verknüpfung der Neuronen über elektrische, chemische und physische Verschaltungen eine entscheidende Rolle für unser Denkvermögen und unsere Persönlichkeit.

Diese Informationen lassen die Datenmenge noch einmal um ein Mehrfaches wachsen. James Helms und seine Kollegen haben ausgerechnet, dass die auszulesende Datenmenge für nur die genetische Information kombiniert mit den Zuständen des Gehirns mehr als 1042 Bits ausmachen würde. Das entspricht rund 125 Trilliarden Exabyte.

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Äonen für eine Teleportation

Die Übertragung so riesiger Mengen an Information stieße schnell an ihre Grenzen – selbst wenn man mögliche technologische Fortschritte der fernen Zukunft mit einbezieht.

Die höchsten heute erreichbaren Übertragungsraten – erzielt mit einem Laser – liegen im Bereich von gut 40 Terabit pro Sekunde. Das entspricht der Übertragung von rund 9,2 Milliarden bedruckten DIN-A-4-Seiten in einer Sekunde. Wollte man damit die „Blaupause“ eines Menschen übermitteln, bräuchte man 790 Trillionen Jahre – weit länger als die Lebenszeit unseres gerade einmal 13,8 Milliarden Jahre alten Universums. Angesichts dieser Zeiten wäre es vermutlich schneller, die Strecke zu Fuß zurückzulegen statt sich zu teleportieren.

Selbst wenn wir annehmen, dass die Technik der Zukunft weit höhere Datenraten ermöglicht, müssten diese enorm sein: Um einen Menschen in einer Minute zu teleportieren, müsste die Information mit 1,7 x 1028 Terabit pro Sekunde übermittelt werden. Nach heutigen Maßstäben wäre schon der Energiebedarf für eine solche Bandbreite an Übertragungskapazität nicht zu decken.

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Teleportation
Vom "Star-Trek"-Transporter zu gebeamten Quanten

"Beam me up, Scotty!"
Teleportation bei Star Trek

Vom Körper zum Materiestrom
Wie bekommt man unsere Atome von A nach B?

Beamen als Datenstrom
Wie viel Information steckt in einem Menschen?

Der Körperscanner
Wie bekomme ich die "Blaupause" eines Menschen?

Teleportation im Quantenreich
Wie das Beamen von Teilchen funktioniert

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