Webseite von Peter Andreas Lisker

In unserem praktischen Alltag wird Information meist über Kupferkabel oder Lichtwellenleiter übertragen. Hier treten keine relativistischen Effekte auf, weil die effektiven Transportgeschwindigkeiten nur bei etwa sechzig Prozent der Lichtgeschwindigkeit liegen. Das ist zwar beeindruckend schnell, aber für unsere Überlegungen nicht relevant: Die Informationsübertragung bleibt weit unterhalb jener Geschwindigkeiten, bei denen Zeitdilatation – und damit Informationsdilatation – spürbar wird. Anders sieht es bei supraleitenden Systemen aus. In einem Supraleiter bewegen sich die Informationszustände – etwa die Phase eines Cooper-Paares – nicht mehr klassisch, sondern kohärent. Diese kohärente Informationsausbreitung ist kein Strom einzelner Elektronen, sondern ein gemeinsamer quantenmechanischer Zustand, der sich über den gesamten Supraleiter erstreckt. Seine Veränderung ist nicht lokal, sondern direkt an die Geometrie der Raumzeit gekoppelt. Dadurch treten Effekte auf, die sich der Lichtgeschwindigkeit nicht als Teilchenbewegung annähern, sondern als kohärente Informationsdynamik, die relativistische Eigenschaften besitzen kann.

Damit betreten wir einen Bereich, in dem Informationsfluss und Zeitfluss nicht mehr voneinander getrennt betrachtet werden können. Wenn Zeit das Maß der Informationsveränderung ist, dann bedeutet eine nahezu lichtschnelle oder kohärent überlagerte Informationsausbreitung, dass die Informationszeit selbst gedehnt wird. Supraleitung wird damit zu einem physikalischen Zustand, in dem Informationsdilatation real auftritt – und prinzipiell messbar sein sollte (mir fehlt nur das Equipment, um das zu testen 😀).
Wenn wir die Rolle des Beobachters einnehmen, ist klar: Die Information, die wir in das System geben, kommt am Ende so heraus, wie sie hineingegangen ist. Das ist praktische Erfahrung. Doch wenn im Inneren des Systems Informationsdilatation stattfindet, dann muss es einen Mechanismus geben, der diese gedehnte Informationszeit beim Übergang zurück in unsere klassische Welt kompensiert. Sonst würden wir veränderte, verzerrte oder zeitlich verschobene Information auslesen. Da dies nicht geschieht, folgt eine zwingende Konsequenz: Informationsdilatation muss beim Übergang in ein System normaler Informationszeit durch eine entsprechende Stauchung ausgeglichen werden, damit die Information wieder konsistent erscheint.

Dieser Zusammenhang lässt sich als Informationszeiterhaltungssatz formulieren: Information kann ihre Zeit verändern, aber nicht verlieren. Jede gedehnte Informationszeit muss beim Übergang in ein klassisches System wieder gestaucht werden, damit die Information für den Beobachter unverändert bleibt. Dieser Satz ist nicht nur logisch, sondern deckt sich mit bekannten physikalischen Phänomenen. Ein Photon etwa erlebt keine Eigenzeit, doch seine Information erscheint bei der Messung vollständig in unserer Zeit. Ein Qubit lebt in kohärenter Informationszeit, doch die Messung zwingt es zurück in die klassische Zeit. Ein Josephson-Strom ist kohärent und phasenbasiert, doch der gemessene Strom ist klassisch konstant. Die Grenzschicht zwischen Supraleiter und normalem Leiter ist genau der Ort, an dem Informationszeit synchronisiert wird.
Wenn Informationszeit gedehnt werden kann, dann bedeutet das auch, dass sich die Informationsdichte verändern lässt. Je stärker die Informationszeit gedehnt ist, desto mehr Information kann in derselben physikalischen Struktur gespeichert werden. Das eröffnet eine theoretisch spannende Möglichkeit: Ein supraleitender Ring, in dem ein kohärenter Informationszustand – etwa eine Phase oder ein persistent current – gespeichert wird, könnte als Informationszeitspeicher dienen. Der Ring würde einen Zustand halten, dessen Informationszeit stark gedehnt ist. Je langsamer die Information sich verändert, desto mehr Information kann in denselben Freiheitsgraden abgelegt werden. Die Speicherkapazität steigt mit der Dilatation.
Man müsste dem System zwar Energie zuführen, um die supraleitenden Bedingungen aufrechtzuerhalten, doch das tun heutige Quantencomputer ohnehin. Wenn diese Theorie stimmt, könnte ein solcher Speicher eine Kapazität erreichen, die weit über klassische Speichertechnologien hinausgeht. In extremen Fällen könnte die Informationsdichte so hoch werden, dass heutige Terabyte-Speicher wie einzelne Bits wirken würden. Das wäre eine direkte Konsequenz aus der Idee, dass Informationszeit ein physikalischer Parameter ist, der manipulierbar sein könnte, wenn ein Weg gefunden werden kann, die relativistischen Prozesse auszunutzen und dies überhaupt möglich wäre.
Anders betrachtet könnte man sagen, dass die Stauchung – also die Synchronisation der Informationszeit – genau jene Wirkung der Beobachtung darstellt, die in der Quantenphysik oft als „zerstörerisch“ beschrieben wird.

Nichtsdestotrotz, damit entsteht ein neues Bild: Information besitzt bei relativistischen Gegebenheiten eine eigene Zeit. Diese Informationszeit kann gedehnt oder gestaucht werden. Supraleitung ist ein Zustand veränderter Informationszeit. Der Übergang zurück in klassische Systeme erzwingt Informationsstauchung, da zuvor Informationsdilatation auftritt. Die Gesamtheit dieser Prozesse folgt dem Informationszeiterhaltungssatz und eröffnet neue Perspektiven darauf, wie Information sich in extremen physikalischen Zuständen verhält.
Was mögliche Speicher betrifft, bleibt dies jedoch eine theoretische Überlegung. Ein System, das intern eine gedehnte Informationszeit besitzt, erlebt diese Dilatation als seine eigene Normalzeit. Für das System selbst vergeht die Zeit nicht „langsamer“, sondern schlicht anders. Es kann ja keine "zusätzliche" Information aus dem Nichts erzeugen, sondern nur die vorhandene Information in einem kohärenten Zustand halten. Alles andere wäre Spekulation und würde die Grenze zur Esoterik überschreiten. Sehr wahrscheinlich ist ein solcher Speicher also nicht realisierbar – auch wenn die theoretische Idee zeigt, wie tief der Zusammenhang zwischen Information und Zeit tatsächlich sein kann.