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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Der Begriff Information


ingeniosus
05.08.11, 14:48
Physiker basieren sich gerne auf der Mathematik.

Also ist Information die Umkehrung der Auftrittswahrscheinlichkeit wie es Hartley und Shannon ursprünglich festgelegt haben.

1 Bit ist eine Einheit zur Messung des "Neuheitswertes".

1 Bit ist aber auch eine binäre Ziffer (=Teil einer Zahl).


Konsequenterweise müsste dann aber auch jeder Ziffer/Zahl (etwa auch einer dezimalen) ein Informationsgehalt zuteilbar sein......

... oder ist Information mehr?

Bauhof
05.08.11, 16:03
... oder ist Information mehr?

Hallo ingeniosus,

ja, Information ist sicherlich mehr. Anton Zeilinger meint dazu, dass Wirklichkeit und Information die zwei Seiten einer Medaille sind. Schließlich macht Zeilinger dazu einen radikalen Vorschlag:

Wirklichkeit und Information sind dasselbe.

Seinen Vorschlag findet man in [1]. Zeilinger schreibt dazu auf Seite 228 folgendes:
Eine Welt, die so beschaffen ist, dass die Information, die wir besitzen - und wir besitzen nicht mehr -, offenbar in gewisser Weise auch unabhängig vom Beobachter besteht.

Aber in welcher Weise ist sie unabhängig vom Beobachter? Am stärksten sieht man das wahrscheinlich im quantenmechanischen Einzelprozess, dort, wo zum Beispiel rein zufällig ein Detektor das Teilchen registriert und der andere nicht. Hierbei werden alle Beobachter darin übereinstimmen, welcher Detektor das ist. Diese Unbeeinflussbarkeit des Einzelereignisses und die Übereinstimmung aller Beobachter über das Ergebnis sind wahrscheinlich die stärksten Hinweise darauf, dass es eine von uns unabhängige Welt gibt.

Was sind aber nun diese Eigenschaften der Wirklichkeit? Gibt es überhaupt diese Eigenschaften der Wirklichkeit? Was können wir über diese Wirklichkeit je wissen? Was bedeuten diese Fragen, wo wir ja schon gesehen haben, dass Information eine fundamentale Rolle spielt? Dazu möchte ich einen radikalen Vorschlag machen:

"Wirklichkeit und Information sind dasselbe."
Ich schlage also vor, die zwei Konzepte, die bisher anscheinend etwas völlig Verschiedenes beschrieben haben, als die zwei Seiten ein und derselben Medaille zu betrachten, im Grunde in ähnlicher Weise, wie wir von Einstein in der Relativitätstheorie gelernt hatten, dass Raum und Zeit zwei Seiten derselben Medaille sind.

Der Vorschlag ist also, wegen unseres Postulats, dass kein Naturgesetz und keine Naturbeschreibung einen Unterschied zwischen Wirklichkeit und Information machen dürfen, die beiden als dasselbe anzusehen. Daher sollten wir nun auch einen neuen Begriff prägen, der beides umschließt, die Wirklichkeit und die Information. Daran, dass es einen solchen Begriff nicht nur noch nicht gibt, sondern dass es uns offenbar auch schwerfällt einen solchen auch nur zu denken, erkennen wir schon, wie diffizil die damit verbundenen konzeptiven Probleme sind. Unsere frühere Aussage, dass Information der Urstoff des Universums sei, ist nun auch im Sinne dieses gemeinsamen Begriffs von Wirklichkeit und Information zu sehen.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Zeilinger, Anton
Einsteins Schleier. (http://www.science-shop.de/artikel/615002)
Die neue Welt der Quantenphysik.
München 2003. ISBN=3-406-50281-4

JoAx
05.08.11, 17:21
Hallo Eugen!

Wie ist nach Zeilinger ein "Beobachter" definiert?
Ist dieser von der "Welt" unabhängig?
Kann dieser überhaupt von der "Welt" unabhängig sein?
Was wäre das für ein "Ding", wenn es von der "Welt" unabhängig wäre?
Speziell - Was hätte dieses "Ding" in der "Welt" zu suchen?


Gruß, Johann

Bauhof
05.08.11, 17:53
Wie ist nach Zeilinger ein "Beobachter" definiert?
Ist dieser von der "Welt" unabhängig?
Kann dieser überhaupt von der "Welt" unabhängig sein?
Hallo Johann,

ich habe Zeilinger so verstanden, dass es eine vom Beobachter unabhängige Welt besteht.

Er schrieb nichts darüber, dass wir Menschen unabhängig von der Welt sein könnten, wie du ihm vielleicht unterstellst. Dass wir Menschen abhängig von der Welt sind, kann doch nicht im (falschen) Umkehrschluss bedeuten, dass es deswegen keine von uns unabhängige Welt geben kann.

M.f.G Eugen Bauhof

JoAx
05.08.11, 18:08
Hallo Johann,

ich habe Zeilinger so verstanden, dass es eine vom Beobachter unabhängige Welt besteht.

Er schrieb nichts darüber, dass wir Menschen unabhängig von der Welt sein könnten, wie du ihm vielleicht unterstellst. Dass wir Menschen abhängig von der Welt sind, kann doch nicht im (falschen) Umkehrschluss bedeuten, dass es deswegen keine von uns unabhängige Welt geben kann.

M.f.G Eugen Bauhof

Ich glaube, du hast mich nicht ganz verstanden, Eugen.

Zeilingers Argumentation beruht auf dem Begriff eines "Beobachters". Das ist ein wesentlicher Bestandteil seiner Schlussfolgerungen, seiner Theorie, könnte man sagen.

Wie ist ein "Beobachter" aber physikalisch definiert?
Gibt es dafür überhaupt eine Definition?

In der KM gibt es z.B. keine Beobachter, nur Inertialsysteme.

Warum muss man von einer Unabhängigkeit der "Welt" von einem "Beobachter" überhaupt sprechen? Was ist daran so wichtig?


Gruß, Johann

Eyk van Bommel
05.08.11, 22:47
Hallo Johann,

Wie ist ein "Beobachter" aber physikalisch definiert?
Gibt es dafür überhaupt eine Definition?

Beobachtung bedeutet für mich Wechselwirkung (Messung)
Beobachter interpretiert die Beobachtung.

Gruß
EVB

JoAx
05.08.11, 22:56
Beobachtung bedeutet für mich Wechselwirkung (Messung)
Beobachter interpretiert die Beobachtung.


Sagt mir nichts, ehrlich gesagt, Eyk. :confused:


Gruß, Johann

Philipp Wehrli
06.08.11, 02:10
Wie ist ein "Beobachter" aber physikalisch definiert?
Gibt es dafür überhaupt eine Definition?

Es gibt keine offizielle Definition und der Gebrauch unterscheidet sich erheblich. Insbesondere ist nicht immer ein Lebewesen gemeint. Rainer Oloff definiert z. B. den 'Beobachter' in seinem Buch über die Geometrie der Raumzeit so (statt f lies Gamma, statt element setze das Elementzeichen):
"Ein Beobachter ist eine stetig differenzierbare Abbildung f von einem Intervall nach M (Kurve), deren Tangentenvektoren f'(t) element Mf(t) zukunftsweisend zeitartig mit g(f'(t), f'(t)) = 1 sind."



Warum muss man von einer Unabhängigkeit der "Welt" von einem "Beobachter" überhaupt sprechen? Was ist daran so wichtig?


In der Quantentheorie ist das entscheidend, insbesondere im Einstein-Podolsky-Rosen Experiment:
http://homepage.hispeed.ch/philipp.wehrli/Physik/Quantentheorie/Einstein_Podolsky_Rosen/einstein_podolsky_rosen.html

Es ist sehr schwierig, zu definieren, was 'Realität' heisst. Konsistent durchführbar ist diese Definition nur aufbauend auf eine der zwei Ansichten:
1. Die Realität hängt vom Beobachter ab.
2. Es gilt die Viele-Welten Interpretation.

Manche Physiker haben sich entschieden, den Begriff nicht zu definieren und einfach wütend zu werden, wenn sie danach gefragt werden.

EMI
06.08.11, 02:57
Es ist sehr schwierig, zu definieren, was 'Realität' heisst. Konsistent durchführbar ist diese Definition nur aufbauend auf eine der zwei Ansichten:
1. Die Realität hängt vom Beobachter ab.
2. Es gilt die Viele-Welten Interpretation.Das dazu nur eine von den beiden (von Dir ausgewählten) Ansichten weiter hilft, ist aber nur ne Ansicht von Dir Philipp.

Hawkwind
06.08.11, 09:41
´´
Es ist sehr schwierig, zu definieren, was 'Realität' heisst. Konsistent durchführbar ist diese Definition nur aufbauend auf eine der zwei Ansichten:
1. Die Realität hängt vom Beobachter ab.
2. Es gilt die Viele-Welten Interpretation.

Manche Physiker haben sich entschieden, den Begriff nicht zu definieren und einfach wütend zu werden, wenn sie danach gefragt werden.

Ist ja auch schlicht falsch; auch im Kontext der Kopenhagener Deutung "hängt die Realität nicht vom Beobachter ab - zumindest solange man Realität über Beobachtbares definiert (s.u.)". Würde ja bedeuten, dass Beobachter A andere Ergebnisse bekommt als Beobachter B, wenn er ein Experiment unabhängig wiederholt. Das ist ja nun bekanntlich nicht der Fall, dann wäre es ja auch vorbei mit der unabhängigen Reproduzierbarkeit von Messergebnissen und damit eigentlich Schluss mit Physik.
Man muss bei der "Messung von Quanteneffekten" eben berücksichtigen, dass ggf. ein statistisches Ensemble von Messungen durchzuführen ist und in diesem Fall wird Experimentator A innerhalb der Messfehler kompatible Erwatungswerte bekommen.
Was man dagegen sagen kann, ist dass die Messung nicht vom Messobjekt getrennt werden kann - eine Zustandsveränderung des Messobjektes erfolgt zwangsläufig in der Kopenhagener Deutung ("Kollaps"). Das mag besonders strengen Definitionen von "Objektivität" vielleicht nicht genügen.
Die VWI hat andere Nachteile, die verhindert haben, dass sie von allen akzeptiert wird. Aus meiner Sicht ist der große Vorteil der KD ihre Einfachheit; man bekommt ein Rezept, das man sich leicht merken kann. Hat zwar obige Nachteile, aber die Deutungen sind ja nun allesamt Metaphysik, da experimentell nicht unterscheidbar. Was soll's also, da so ein Getue drum zu machen (natürlich nur meine persönliche Sicht).

Gruß,
Hawkwind

Bauhof
06.08.11, 10:15
Man muss bei der "Messung von Quanteneffekten" eben berücksichtigen, dass ggf. ein statistisches Ensemble von Messungen durchzuführen ist und in diesem Fall wird Experimentator A innerhalb der Messfehler kompatible Erwatungswerte bekommen.
Was man dagegen sagen kann, ist dass die Messung nicht vom Messobjekt getrennt werden kann - eine Zustandsveränderung des Messobjektes erfolgt zwangsläufig in der Kopenhagener Deutung ("Kollaps"). Das mag besonders strengen Definitionen von "Objektivität" vielleicht nicht genügen.

Hallo Hawkwind,

das erscheint mir plausibel, dass die Messung nicht vom Messobjekt getrennt werden kann.

Ein Problem ensteht m.E. nur dadurch, wenn jemand meint, dass dabei auch die Wahrnehmung des menschlichen (oder tierischen) Beobachters einen Einfluss auf das Ergebnis einer Messung hat. Dies halte ich für falsch.

M.f.G. Eugen Bauhof

Hawkwind
06.08.11, 10:34
Hallo Hawkwind,

das erscheint mir plausibel, dass die Messung nicht vom Messobjekt getrennt werden kann.

Ein Problem ensteht m.E. nur dadurch, wenn jemand meint, dass dabei auch die Wahrnehmung des menschlichen (oder tierischen) Beobachters einen Einfluss auf das Ergebnis einer Messung hat. Dies halte ich für falsch.

M.f.G. Eugen Bauhof

Ich auch; solche Standpunkte greifen aber immer wieder esoterische oder pseudo-religiöse Buchautoren gerne auf: gezielte Beeinflussung der Realität durch das Bewusstsein.

Mir ist auch nicht wirklich klar, dass andere Deutungen diese Problematik (Beeinflussung des Objektes durch den Messprozess) wirklich vermeiden: die Beeinflussung des Quants durch eine Messung ist für mich eine grundlegende Eigenschaft der Quantentheorie.

Man kann natürlich sagen, es gab schon immer 97 Millionen unterschiedliche Experimentatoren, die bislang völlig gleiche Historien erfahren haben und ab der Messung unterschiedliche Ergebnisse bekommen; das Quant wurde also gar nicht verändert durch die Messung, sondern es gab schon zuvor 97 Mio Kopien in unterschiedlichen Quantenzuständen.
Die Einführung unbegrenzt vieler für uns unbeobachtarer Welten als Teil unserer Realität finde ich aber nun auch nicht wirklich befriedigend. Theoretiker wie Tegmark haben aber auch an dieser "Ecke" Modifikationen der VWI anzubieten; da kenne ich mich aber nicht aus.

JoAx
06.08.11, 11:33
Hallo Philipp!


Insbesondere ist nicht immer ein Lebewesen gemeint. Rainer Oloff definiert z. B. den 'Beobachter' in seinem Buch über die Geometrie der Raumzeit so (statt f lies Gamma, statt element setze das Elementzeichen):
"Ein Beobachter ist eine stetig differenzierbare Abbildung f von einem Intervall nach M (Kurve), deren Tangentenvektoren f'(t) element Mf(t) zukunftsweisend zeitartig mit g(f'(t), f'(t)) = 1 sind."


Ich bin mir zwar nicht sicher, aber diese Definition scheint mir ein Bezugssystem zu definieren. Richtig? Ein "Beobachter", u.a. auch ein Denkender, kann dann eines der vielen einnehmen.

Was ist das Analogon eines BS-s in der QM?
Eines, dass auf all die unterschwelligen Assoziationen, die mit dem Wort - Beobachter - verbunden sind, verzichtet. ?


Gruß, Johann

Bauhof
06.08.11, 15:03
Wie ist nach Zeilinger ein "Beobachter" definiert?
Hallo Johann,

Zeilinger misst dem Beobachter keine entscheidende Bedeutung bei. Dies entnehme ich jedenfalls seiner Bemerkung in [1] auf Seite 59:
Es ist also unerheblich, ob ein Beobachter über eine Messung Notiz davon nimmt, welchen Weg das Teilchen nimmt. Allein dass man diesen Weg bestimmen könnte, reicht aus, um die Interferenz zum Verschwinden zu bringen. Man kann dies etwa in folgender Weise auf den Punkt bringen. Solange die Information etwa darüber, welchen Weg das Teilchen durch den Doppelspalt nimmt, irgendwo vorhanden ist - und das kann irgendwo im Universum sein -, kann die komplementäre Größe, nämlich das Interferenzbild, nicht wohldefiniert sein.

Den psychischen Akt der Beobachtung und damit dem Beobachter billigt offenbar bereits Werner Heisenberg keine besondere Bedeutung zu. Er schreibt in [2]:
Es bezeichnet dabei den physikalischen, nicht den psychischen Akt der Beobachtung, und wir können sagen, dass der Übergang vom Möglichen zum Faktischen stattfindet, sobald die Wechselwirkung des Gegenstandes mit der Messanordnung, und dadurch mit der übrigen Welt, ins Spiel gekommen ist.

Der Übergang ist nicht verknüpft mit der Registrierung im Geiste des Beobachters.

M.f.G. Eugen Bauhof

[1] Zeilinger, Anton
Einsteins Schleier. (http://www.science-shop.de/artikel/615002)
Die neue Welt der Quantenphysik.
München 2003. ISBN=3-406-50281-4

[2] Werner Heisenberg
Die Kopenhagener Deutung der Quantentheorie.
Aufsatz in:
Blum, Walter; Dürr, Hans-Peter; Rechenberg, Helmut (Hrsg.)
Werner Heisenberg.
Gesammelte Werke. Abteilung C: Allgemeinverständliche Schriften. (http://www.amazon.de/Gesammelte-Werke-Collected-Works-Erkenntnis/dp/3492029264/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1312635459&sr=1-1)
Band 2: Physik und Erkenntnis. 1956 - 1968.
München 1984. ISBN=3-492-02926-4

Eyk van Bommel
06.08.11, 18:20
Hallo Johann,
Sagt mir nichts, ehrlich gesagt, Eyk
War wohl zu kurz geraten?
Beobachter interpretiert die Beobachtung.
=
Den psychischen Akt der Beobachtung und damit dem Beobachter ….keine besondere Bedeutung…
und
Beobachtung bedeutet für mich Wechselwirkung (Messung)
=
.. .. Beeinflussung des Quants durch eine Messung ist für mich eine grundlegende Eigenschaft der Quantentheorie….
Ein kleiner Teil aller Wechselwirkungen dient Beobachtern zur Interpretation = Messung.

Aber das wirst du ja nicht anders sehen?

Wie ist ein "Beobachter" aber physikalisch definiert?
Gibt es dafür überhaupt eine Definition?

Da dem Beobachter keine physikalische Rolle zugesprochen werden kann, sollte es auch keine geben?

Gruß
EVB

Gandalf
07.08.11, 12:09
Hallo!
Ich auch; solche Standpunkte greifen aber immer wieder esoterische oder pseudo-religiöse Buchautoren gerne auf: gezielte Beeinflussung der Realität durch das Bewusstsein.

Dir ist aber schon klar, dass die "Fährte dieser Standpunkte" , die zu solchen Mißverständnissen führen, unmittelbar aus dem "Nebel aus dem Norden" - herauskommt!?

http://www.quanten.de/pdf/schroedingers_katze.pdf
Ende der 20er Jahre entstand um den dänischen Wissenschaftler Niels Bohr die bis heute verbreitete Kopenhagener Deutung. Danach führt die Messung durch einen „bewussten“ Beobachter dazu, dass das Teilchen, das sich zuvor in einem Überlagerungszustand befand, abrupt in einen der möglichen Zustände „springt“ (Kollaps der Wellenfunktion). Diese Deutung führte zu dem paradoxen und immer noch häufig zitierten Gedanken-Experiment von Schrödinger aus dem Jahr 1935 – der Ortszustand wird durch die Messgröße „tot“ oder „lebendig“ ersetzt: In einer nicht einsehbaren Kiste ist eine Katze eingesperrt (Schrödingers Katze), die einem Überlagerungszustand aus „lebend“ und „tot“ ausgesetzt ist. Erst die Messung durch einen bewussten Beobachter führt dazu, dass die Katze entweder lebendig oder tot ist.

In den letzten Jahren wurde die Kopenhagener Deutung mehr und mehr von der Theorie der Dekohärenz verdrängt. Demnach kollabiert die Wellenfunktion nicht erst durch einen Beobachter, sondern durch Wechselwirkungen des Systems mit der Umgebung. Der Mechanismus der Dekohärenz kann quantenmechanisch beschrieben werden. Die Dekohärenz-Zeit, also die Zeit, die das System zum Kollabieren benötigt, ist umso kürzer, je größer die Masse des Systems ist. Für Schrödingers Katze schafft das Klarheit: Sie muss nur noch unmerklich kurz in ...


Zu dem ist ja mittlerweile erwiesen, dass durch 'bewusste Konstellation von Messapparaturen' sogar Zerfallsraten von Atomen "manipuliert werden können:
http://de.wikipedia.org/wiki/Quanten-Zeno-Effekt
Insgesamt bekommt man somit bei häufiger Beobachtung eine Zerfallsrate, die deutlich unter der "unbeobachteten" Zerfallsrate liegt. Lässt man die Abstände der Beobachtungen gegen null gehen, was einer Dauerbeobachtung gleichkommt, so geht auch die Zerfallswahrscheinlichkeit gegen null, d. h. das dauernd beobachtete Atom sollte aufgrund dieser Beobachtung gar nicht mehr zerfallen.

Der Quanten-Zeno-Effekt wurde von mehreren Gruppen weltweit mithilfe von Methoden der Lasertechnik und Atomphysik experimentell bestätigt.


Mir ist auch nicht wirklich klar, dass andere Deutungen diese Problematik (Beeinflussung des Objektes durch den Messprozess) wirklich vermeiden: die Beeinflussung des Quants durch eine Messung ist für mich eine grundlegende Eigenschaft der Quantentheorie.

So ist es. Der "Kanckpunkt" liegt daher ja auch wo anders: 'Wie' erfolgt die Beeinflussung!?

(und u.a. 'deshalb' finden es Kritiker der KD regelmäßig recht "seltsam bis provozierend", wenn von diesem Standpunkt (der KD) aus, mit dem Esoterik-Finger "auf Andere" gezeigt wird! Zu Heisenberg und seiner "physikalischen Interpretation der KD" weiter unten)

Die Einführung unbegrenzt vieler für uns unbeobachtarer Welten als Teil unserer Realität finde ich aber nun auch nicht wirklich befriedigend. Theoretiker wie Tegmark haben aber auch an dieser "Ecke" Modifikationen der VWI anzubieten; da kenne ich mich aber nicht aus.

Diese "unbegrenzt viele unbeobachtbare Welten" - sind schon schon längst Usus - in der Kosmologie! Seit Aufgabe des Heliozentrischen Weltbildes. Du brauchst nur Deinen Blick Richtung Sternenhimmel zu wenden. - Dann gibt es nur noch "feine Unterschiede" ob man von einem riesigen, aber begrenzten Kosmos ausgeht, oder das Universum für 'unendlich' groß hält. (Alles Vorstellungen, die sich aus dem gegenwärtigen Stand der Wissenschaft gut 'extrapolieren' lassen).

Je nachdem ist es also 'sehr wahrscheinlich - bis gewiss' (es sei denn man hängt bestimmten religiösen Vorstellungen an), dass die Naturgesetze auch dort gelten; dass es an "unbeobachtbaren Stellen" im Universum 'Leben' gibt, hochentwickeltes Leben; Leben, das unserem sehr ähnlich ist; eine "zweite Erde"; ...einen "zweiten Hawkwind"....

...UND - was sollte uns das für uns bedeuten? Belastet uns (Dich) das - wirklich? Hier und Jetzt? Wenn man das anderes sieht, sollte man vlt. aufhören Kosmologie zu betreiben und das Feld den Philosophen und Religiösen überlassen.

Zu Heisenbergs "Variante der KD" (und zum eigentlichen Threadthema zurück) Hier nochmal das vollständige Zitat im Zsammenhang:

http://de.wikipedia.org/wiki/Interpretationen_der_Quantenmechanik
Werner Heisenberg

Im Gegensatz zu Bohr vertrat Heisenberg eine Interpretation der Quantenmechanik mit realistischen und subjektivistischen Elementen. Gemäß Heisenberg repräsentiert die Wellenfunktion zum einen eine objektive Tendenz, die von Ihm so bezeichnete „Potentia“, dass ein bestimmtes physikalisches Ereignis eintritt. Zum anderen enthält sie „Aussagen über unsere Kenntnis des Systems, die natürlich subjektiv sein müssen“. Hierbei kommt dem Messvorgang eine entscheidende Rolle zu:[30]

Heisenberg-Zitat:Die Beobachtung selbst ändert die Wahrscheinlichkeitsfunktion unstetig. Sie wählt von allen möglichen Vorgängen den aus, der tatsächlich stattgefunden hat. Da sich durch die Beobachtung unsere Kenntnis des Systems unstetig geändert hat, hat sich auch ihre mathematische Darstellung unstetig geändert, und wir sprechen daher von einem „Quantensprung“. […] Wenn wir beschreiben wollen, was in einem Atomvorgang geschieht, müssen wir davon ausgehen, dass das Wort „geschieht“ sich nur auf die Beobachtung beziehen kann, nicht auf die Situation zwischen zwei Beobachtungen. Es bezeichnet dabei den physikalischen, nicht den psychischen Akt der Beobachtung.

Schön! - Es 'bezeichnet' den physikalsichen Akt. 'Bezeichnen' kann man viel. Aber weder Heisenberg noch seine Nachfolger konnten 'zeigen, wie' dieser vonstatten geht. (Daher auch der Vorschlag Jahre später mit dem "Dekohärenzprogramm" nach H.D. Zeh)

In die Nachfolge der 'Heisenbergschen Denkrichtung' der KD trat C.F. Weizsäcker. Diese widerum übernahm Thomas Görnitz, der gegenwärtige Vorsitzende der C.F. V. Weizsäcker-Gesellschaft.

Und dieser befasst sich sehr ausführlich mit dem 'Begriff der Information' in der QT. Und wo Zeilinger, wohl 'Information ohne (unabhängiges) Trägermedium' favorisiert: "Wirklichkeit und Information sind dasselbe." (= also die nicht-realistische Position ala Bohr); stellt Görnitz Berechnungen an.

Ich hatte das in verschiedenen Beiträgen schon eingestellt. Zuletzt hier:

http://www.quanten.de/forum/showpost.php5?p=61646&postcount=69
Die Oberfläche des EH eines sL ist proportional zu Masse im Quadrat. Gemäß der thermodynamsichen Betrachtung (einfacher) schwarzer Löcher von Beckenstein und Hawking gilt für deren Entropie (S) damit folgendes:

S = konst. (Msl)²

(ein möglicher Drehimpuls und eine Ladung bleiben dabei unberücksichtigt)

Für den Entropieunterschied (dS), den eine Massenänderung (dM) durch z.B. ein Photon ausmacht, das in das sL stürzt, ergibt sich:

dS = S1 - S2 = konst.((Msl + dM) ² - (Msl)² ) = konst.(((Msl)² + 2Msl*dM + (dM)²) - (Msl)²)

da (dM)² für ein Photon einen sehr geringer Wert darstellt, kann er weggelassen werden. Übrig bleibt ein (gigantischer) Wert für dasjenige Photon (der Hintergrundstrahlung) das als allerletztes im Universum in das ultimative sL stürzt, nämlich:

dS = konst. 2Msl*dM

Der Begriff "Information" hängt also demnach sehr eng mit dem Begriff "Entropie" zusammen. (Er kommt bei seinen Berechnungen darauf, dass das Universum mindest 10 hoch 123bit an 'unbekannter Information' enthalten muß) Görnitz hat hierzu auch den Begriff "Protyposis (http://www.spektrumverlag.de/artikel/980323&_z=798888)" geprägt. Information, Quantentheorie und menschliche Entwicklung hängen demnach eng zusammen.

Hier ein Interview mit ihm (und seiner Frau):
http://www.youtube.com/watch?v=qDW0S3jrzeA

(das vielen der Heisenbergschen Auslegung der KD in Fortschreibung auch nicht- gefallen wird ;-) )


Beobachtung bedeutet für mich Wechselwirkung (Messung)
Beobachter interpretiert die Beobachtung.

Eine prägnante Zusammenfassung des Wesentlichen. Danke Eyk.


Grüße
(Roger Penrose greift in seinem aktuellen Buch (das leider noch nicht in Übersetzung vorliegt) das Thema Entropie und Information auf. Er attackiert hier wiederum auch die QT selbst. "Comupterdenken" kennt, weis das hier einiges zu erwarten sein wird.)

Hawkwind
07.08.11, 12:46
Hallo!


Dir ist aber schon klar, dass die "Fährte dieser Standpunkte" , die zu solchen Mißverständnissen führen, unmittelbar aus dem "Nebel aus dem Norden" - herauskommt!?

Zu dem ist ja mittlerweile erwiesen, dass durch 'bewusste Konstellation von Messapparaturen' sogar Zerfallsraten von Atomen "manipuliert werden können:



Das ist doch keine neue "Qualität", die du da ins Spiel bringst: eine Messung beeinflusst den Zustand des Messobjektes, da sind wir uns ja eh alle einig, schätze ich. Und Veränderung des Zustands hat Einfluss auf nachfolgende Messungen, davon sind Lebensdauern nicht ausgeschlossen. Ich sehe nicht, dass zur Erklärung des Quanten-Zeno-Effektes unbedingt das Bewusstsein des Experimentators ins Spiel gebracht werden muss. Zudem wird die VWI diesen paradox anmutenden Effekt ebenfalls erklären können - ansonsten wäre sie per Beobachtung widerlegt.


So ist es. Der "Kanckpunkt" liegt daher ja auch wo anders: 'Wie' erfolgt die Beeinflussung!?

(und u.a. 'deshalb' finden es Kritiker der KD regelmäßig recht "seltsam bis provozierend", wenn von diesem Standpunkt (der KD) aus, mit dem Esoterik-Finger "auf Andere" gezeigt wird!


Da stimme ich dir ja zu.



Zu Heisenberg und seiner "physikalischen Interpretation der KD" weiter unten)


Ja, die KD kann nicht wirklich alle Fragen beantworten; ich bin nun wirklich alles andere als ein kenner der VW-Deutungen, habe aber das Vorurteil, dass auch in diesen Fragen offen bleiben. Nicht ohne Grund hat nicht eine der Deutungen alle anderen völlig verdrängt.

Ich persönlich gebe gerne zu, für mich haben die Deutungen, die das Bewusstsein in den Vordergrund stellen, sogar einen gewissen Reiz, z.B. das anthropische Prinzip (http://de.wikipedia.org/wiki/Anthropisches_Prinzip) mit der faszinierenden Schlussfolgerung

Das Universum muss so beschaffen sein, dass in ihm die Entwicklung von Leben in einem gewissen Stadium seiner Geschichte ermöglicht wird..
Erklärt z.B. das oft angeführte "Fine-Tuning-Problem", warum die Naturkonstanten genau die Werte haben, die beobachtet werden.
Schätze, dass die Mehrzahl der Physiker diese Faszination aber nicht teilt und im Grunde ist es ja auch nichts als unbeweisbare (wenn auch auch unwiderlegbare) abenteurliche Phantasie und deshalb betone ich hier im Forum eher die "nüchternen" Varianten der KD und die Dekohärenz, die den Wechselwirkungsprozess in den Vordergrund stellen.

Gruß,
Hawkwind

Benjamin
07.08.11, 16:31
Beobachtung bedeutet für mich Wechselwirkung (Messung)
Beobachter interpretiert die Beobachtung.


Das trifft den Nagel meines Erachtens ziemlich genau auf den Kopf.
Messung bedeutet immer Wechselwirkung, ohne Wechselwirkung keine Messung. Fakt ist, dass eine Wechselwirkung immer etwas Gegenseitiges ist. Das heißt, eine Messung beeinflusst zwangsläufig das zu messende Objekt. In der KM konnte man diese Beeinflussung in der Regel vernachlässigen. Die Beobachtung eines fallenden Steines gelingt über Licht sehr genau und der Einfluss des Lichtes auf den Stein kann vernachlässigt werden.
Wir gelangen sozusagen zur Information über die Natur ohne diese wesentlich zu verändern. In der QM ist das nicht mehr möglich, weil wir uns in Größenbereichen begeben, wo jede Messung das zu messende Objekt wesentlich beeinflusst.
Das heißt also, um zur Information über ein System zu gelangen, verändern wir dieses System maßgeblich. Die Planckkonstante gibt uns eine Grenze dafür wie minimal eine solche Veränderung sein kann.

In dem Sinne ist es zu verstehen, dass die Welt nicht unabhängig vom Beobachter existiert. Man verändert das Objekt der Betrachtung allein wenn man nur die Möglichkeit schafft es zu beobachten. Klassisch gesprochen ist das so, als wenn man den Flug eines Steines damit verändert, indem man das Licht anschalltet um zu sehen, wie er fällt.

Bauhof
07.08.11, 18:25
Erklärt z.B. das oft angeführte "Fine-Tuning-Problem", warum die Naturkonstanten genau die Werte haben, die beobachtet werden. Schätze, dass die Mehrzahl der Physiker diese Faszination aber nicht teilt und im Grunde ist es ja auch nichts als unbeweisbare (wenn auch auch unwiderlegbare) abenteurliche Phantasie und deshalb betone ich hier im Forum eher die "nüchternen" Varianten der KD und die Dekohärenz, die den Wechselwirkungsprozess in den Vordergrund stellen.
Hallo Hawkwind,

ja, wir sollten uns an die "nüchternen" Varianten der Kopenhagener Deutung halten.

Um eine möglichen Verdacht vorzubeugen, ich hätte eventuell ein Zitat aus dem Zusammenhang gerissen, stelle ich das Zitat von Heisenberg aus [1] hier nochmals in einen größeren Zusammenhang ein:
Die Beobachtung selbst ändert die Wahrscheinlichkeitsfunktion unstetig. Sie wählt von allen möglichen Vorgängen den aus, der tatsächlich stattgefunden hat. Da sich durch die Beobachtung unsere Kenntnis des Systems unstetig geändert hat, hat sich auch ihre mathematische Darstellung unstetig geändert, und wir sprechen daher von einem 'Quantensprung'. Wenn man aus dem alten Spruch "Natura non facit saltus" eine Kritik der Quantentheorie ableiten wollte, so können wir antworten, dass sich unsere Kenntnis doch sicher plötzlich ändern kann und dass eben diese Tatsache, die unstetige Änderung unserer Kenntnis, den Gebrauch des Begriffs 'Quantensprung' rechtfertigt.

Der Übergang vom Möglichen zum Faktischen findet also während des Beobachtungsaktes statt. Wenn wir beschreiben wollen, was in einem Atomvorgang geschieht, so müssen wir davon ausgehen, dass das Wort 'geschieht' sich nur auf die Beobachtung beziehen kann, nicht auf die Situation zwischen zwei Beobachtungen. Es bezeichnet dabei den physikalischen, nicht den psychischen Akt der Beobachtung, und wir können sagen, dass der Übergang vom Möglichen zum Faktischen stattfindet, sobald die Wechselwirkung des Gegenstandes mit der Messanordnung, und dadurch mit der übrigen Welt, ins Spiel gekommen ist. Der Übergang ist nicht verknüpft mit der Registrierung des Beobachtungsergebnisses im Geiste des Beobachters.
Hier wird ganz klar, dass Heisenberg mit dem Begriff 'Bebachtung' nicht die Kenntnisnahme des Messergebnisses durch einen menschlichen Beobachter meint. Die Registrierung des Messergebnisses muss nicht unbedingt unmittelbar durch einen menschlichen Beobachter geschehen, es genügt eine automatische Registrierung, um die unstetige Veränderung der Bornschen Wahrscheinlichkeitsfunktion abzubilden.

Mit freundlichen Grüßen
Eugen Bauhof

[1] Werner Heisenberg
Die Kopenhagener Deutung der Quantentheorie.
Aufsatz in:
Blum, Walter; Dürr, Hans-Peter; Rechenberg, Helmut (Hrsg.)
Werner Heisenberg.
Gesammelte Werke. Abteilung C: Allgemeinverständliche Schriften. (http://www.amazon.de/Gesammelte-Werke-Collected-Works-Erkenntnis/dp/3492029264/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1312635459&sr=1-1)
Band 2: Physik und Erkenntnis. 1956 - 1968.
München 1984. ISBN=3-492-02926-4

Marco Polo
07.08.11, 18:31
In der QM ist das nicht mehr möglich, weil wir uns in Größenbereichen begeben, wo jede Messung das zu messende Objekt wesentlich beeinflusst.

Stimmt. Für sich alleine genommen könnte man diesen Satz aber so deuten, dass komplementäre Größen eines Objektes (z.B. Ort und Impuls) exakte Werte haben und diese lediglich aufgrund der Messbeeinflussung nicht beliebig genau messbar sind, bzw. es an unseren unzuänglichen Messsmethoden liegt, dass wir diese Werte nicht beliebig genau ermitteln können.

Dass wäre zumindest meiner laienhaften Ansicht nach aber grundlegend falsch.

Bitte nicht als Kritik an deinem Beitrag verstehen, sondern nur als zusätzlichen Hinweis. :)

RoKo
07.08.11, 23:09
Hallo zusammen,

allgemein zum Informationsbegriff:

Jeglicher Unterschied ist Information.

Da die Wirklichkeit Unterschiede aufweist, enthält sie in gleicher Menge Information.

Die von Zeilinger vorgenommene Gleichsetzung Wirklichkeit = Information läuft darauf hinaus, dass jede Wechselwirkung, welche die Wirklichkeit verändert, als Informationsverarbeitungsprozess betrachtet werden müsste. Das liefe auf eine Tautologie hinaus, die den wesentlichen Unterschied zwischen Wirklichkeit und der Information über selbige verwischt. Information lässt sich unterschiedlich codieren. Ein Messgerät ist z.B. immer ein Codewandler, dass eine physikalische Größe in eine andere (z.B. Zeigerstellung) wandelt.

Beobachten, also die Erfassung von Information, ist physikalisch immer an eine bekannte Kausalkette von Wechselwirkungen gebunden.

In der Quantenmechanik führt der Informationsbegriff in die Irre. Wenn wir z.B. irgendwie Informationen über den Weg am Doppelspalt erlangen könnten, dann muss eine Wechselwirkung stattgefunden haben. Nicht potentielle Information sondern reale Wechselwirkung stört Interferenzfähigkeit.

Marco Polo
07.08.11, 23:26
In der Quantenmechanik führt der Informationsbegriff in die Irre. Wenn wir z.B. irgendwie Informationen über den Weg am Doppelspalt erlangen könnten, dann muss eine Wechselwirkung stattgefunden haben. Nicht potentielle Information sondern reale Wechselwirkung stört Interferenzfähigkeit.

Ich schiesse jetzt mal ins Blaue hinaus. Aber ist das Wissen über die Störung der Interferenz nicht auch eine Art Information?

Es ist mMn auch eine Frage der Interpretation/Definition des Informationsbegriffes.

Gruss, MP

RoKo
08.08.11, 00:51
Hallo Marco PoloIch schiesse jetzt mal ins Blaue hinaus. Aber ist das Wissen über die Störung der Interferenz nicht auch eine Art Information?Jeglicher Unterschied ist Information, also auch Wissen über die Störung der Interferenz.Es ist mMn auch eine Frage der Interpretation/Definition des Informationsbegriffes.Ebeling/Feistel [in "Chaos und Kosmos"] unterscheiden deshalb zwischen gebundener Information (=den Unterschieden in der Wirklichkeit) und freier Information(=Wissen von Informationsverarbeitenden Systemen über diese Unterschiede).

Gandalf
08.08.11, 21:39
Das ist doch keine neue "Qualität", die du da ins Spiel bringst: eine Messung beeinflusst den Zustand des Messobjektes, da sind wir uns ja eh alle einig, schätze ich.


..ich schätze: Nicht "so ganz"

Ausgangssituation:
Um Socken zu stricken brauche ich ein Wollknäuel. Mehrere, wenn ich bunte Socken stricken will. Die Wollknäuel werden miteinander verwoben und bilden eine Einheit ("Socken")

Je nach Webkunst scheinen die Socken Form, Strickmuster und Mischfarbe angenommen zu haben, da einzelne (Farb-) Fäden (entsprechend: Information) nicht so ohne weiteres erkennbar und unterscheidbar sind.

Frage:
Wenn ich nun mit einem "Messgerät" (Lupe zum betrachten und Nadel zum selektieren), so weit an die Socken herangehe, das Fäden erkennbar und unterscheidbar werden, heißt das dann, das 'die Farbe(n) des untersuchten Fadengeflechts' (= "Zustand des Messobjektes") durch "die Messung beeinflusst" wird?

Hawkwind
08.08.11, 23:30
..ich schätze: Nicht "so ganz"

Ausgangssituation:
Um Socken zu stricken brauche ich ein Wollknäuel. Mehrere, wenn ich bunte Socken stricken will. Die Wollknäuel werden miteinander verwoben und bilden eine Einheit ("Socken")

Je nach Webkunst scheinen die Socken Form, Strickmuster und Mischfarbe angenommen zu haben, da einzelne (Farb-) Fäden (entsprechend: Information) nicht so ohne weiteres erkennbar und unterscheidbar sind.

Frage:
Wenn ich nun mit einem "Messgerät" (Lupe zum betrachten und Nadel zum selektieren), so weit an die Socken herangehe, das Fäden erkennbar und unterscheidbar werden, heißt das dann, das 'die Farbe(n) des untersuchten Fadengeflechts' (= "Zustand des Messobjektes") durch "die Messung beeinflusst" wird?

Im Prinzip ja: du musst deine Socken wohl oder übel mit mit Licht bestrahlen, im ihre Farbe erkennen zu können. Vermutlich habe ich aber nicht verstanden, was du mir sagen willst.

Gandalf
09.08.11, 20:37
Im Prinzip ja: du musst deine Socken wohl oder übel mit mit Licht bestrahlen, im ihre Farbe erkennen zu können. .

Sagte ich ja: "Lupe zum betrachten". Aber was mindestens genauso wichtig wird regelmäßig nicht beachtet: "Die Nadel" - zum (heraus-)separieren des einzelnen Fadens.

Die Präparation der Versuchsanordnung also, wird regelmäßig nicht beachtet, wenn man davon redet, daß selbst ein ein Photon den Zustand des Messobjektes "beeinflusst" (und sich mit diesem "verschränkt")

Tatsächlich ist es doch aber so, das 'Verschränkung' in unserer Welt der 'Normalzustand' ist. Und wenn z.B. Zeilinger "Teleportationsvrersuche mit "verschränkten Photonen" durchführt, dann verschränkt er nicht zwei Photonen miteinander, sonder 'separiert' ein Photonenpaar aus der "allgemein verschränkten" (dekohärierten) Umwelt heraus! - Mit anderen Worten: Er selektiert mit "der Nadel" (unter hohem Energieaufwand) einen Faden, der im Webmuster entlangführt - und oh Wunder: Der Anfang des Fadens hat die gleiche Farbe wie das Ende!

H.D. Zeh "Quantenmißverständnisse" : 14. Bei der “Quantenteleportation” wird
a) ein Objekt von einem Ort zum anderen transportiert oder aber
b) der Zustand eines entfernten Objekts (instantan?) verändert.
Richtig ist vielmehr: Wegen der Nichtlokalität des Quantenzustands ist die zu teleportierende Eigenschaft (oder eine kausale Vorstufe dazu) bereits nach dessen Präparation in einer seiner Komponenten am gewünschten Ort. Diese Komponente muß dann nur noch durch Dekohärenz zu einer eigenständigen „Welt“ werden (ähnlich wie eine Spinkomponente im Bellschen Experiment durch Messung des entfernten Spinors).

Philipp Wehrli
13.08.11, 02:31
Ist ja auch schlicht falsch; auch im Kontext der Kopenhagener Deutung "hängt die Realität nicht vom Beobachter ab - zumindest solange man Realität über Beobachtbares definiert (s.u.)".
Die Kopenhagener sagen doch: "Was nicht beobachtet wird, ist nicht real. Der Quantenzustand wird erst dadurch bestimmt, dass er gemessen wird."

Philipp Wehrli
13.08.11, 02:47
Hallo Philipp!



Ich bin mir zwar nicht sicher, aber diese Definition scheint mir ein Bezugssystem zu definieren. Richtig? Ein "Beobachter", u.a. auch ein Denkender, kann dann eines der vielen einnehmen.

Was ist das Analogon eines BS-s in der QM?
Eines, dass auf all die unterschwelligen Assoziationen, die mit dem Wort - Beobachter - verbunden sind, verzichtet. ?


Gruß, Johann
Das Bezugssystem in der QM wäre eine Welt, im Gegensatz zum Universum, das eine Überlagerung aller möglichen Welten ist.

ingeniosus
23.08.11, 20:44
Hallo ingeniosus,

Wirklichkeit und Information sind dasselbe.



Nun ja, das ist m.E. etwas zu verwegen.

Die Physikalische Wirklichkeit kann verschieden sein von Information.

Wenn wir als Menschen nichts wahrnehmen (können) erhalten wir auch keine Information.

Information verlangt per se die Kognition von physikalischen Signalen mit unseren Sinnen.

Daher kann (die vom Menschen wahrgenommene) Information von einer physikalischen Wirklichkeit verschieden sein.

Gerade Zeilinger stösst ja in Bereiche vor, die er nur mehr mittels mathematischer Formeln nachweisen kann, aber kein Mensch kann sich vorstellen, wie seine physikalischen Phänomene wahrgenommen werden können.

Wenn wir uns ein neues Energon (=Teilchen) vorstellen, das noch niemand gesehen hat und worüber wir gar nichts wissen, dann haben wir keine Information, aber das Teilchen kann schon wirklich existieren.

Information ist kein allumfassendes Wort für alles Mögliche, sie bedarf für uns Menschen unsere Sinne und bewussten Gedanken.

ingeniosus
23.08.11, 21:01
Hallo zusammen,

allgemein zum Informationsbegriff:

Jeglicher Unterschied ist Information.

Da die Wirklichkeit Unterschiede aufweist, enthält sie in gleicher Menge Information.

Die von Zeilinger vorgenommene Gleichsetzung Wirklichkeit = Information läuft darauf hinaus, dass jede Wechselwirkung, welche die Wirklichkeit verändert, als Informationsverarbeitungsprozess betrachtet werden müsste. Das liefe auf eine Tautologie hinaus, die den wesentlichen Unterschied zwischen Wirklichkeit und der Information über selbige verwischt. Information lässt sich unterschiedlich codieren. Ein Messgerät ist z.B. immer ein Codewandler, dass eine physikalische Größe in eine andere (z.B. Zeigerstellung) wandelt.

Beobachten, also die Erfassung von Information, ist physikalisch immer an eine bekannte Kausalkette von Wechselwirkungen gebunden.

In der Quantenmechanik führt der Informationsbegriff in die Irre. Wenn wir z.B. irgendwie Informationen über den Weg am Doppelspalt erlangen könnten, dann muss eine Wechselwirkung stattgefunden haben. Nicht potentielle Information sondern reale Wechselwirkung stört Interferenzfähigkeit.

Stimme Ihnen zu!
Bin schon lange der Meinung, dass der Zeilersche Informationsbegriff etwas oberflächlich ist.

Eine Änderung eine beliebigen physikalischen Sachverhaltes ist etwas Neues für die menschliche Wahrnehmung. Wenn der Mensch aber , aus welchem Grund immer, keine Information über diesen neuen Zustand erhält, gibt es für diesen Menschen auch keine Information darüber.

Theoretisch könnte aber schon ein Mr. X die Änderung registrieren und seine Neuheit weitergeben, dann gibt es - absolut gesehen - schon auch eine Information.

Der mögliche Auslöser einer (menschlichen oder sonst irgendwie lebendigen!) Information ist jedes vorstellbare Ereignis.

Eine Änderung bleibt eine Änderung - das reicht doch. Information darüber ist rein menschlich.

ingeniosus
23.08.11, 21:09
Hallo Hawkwind,

das erscheint mir plausibel, dass die Messung nicht vom Messobjekt getrennt werden kann.



Das ist vollkommen richtig. Jetzt stellt sich eben die naive Frage, womit kann ich denn in der QM messen?

Es geht nur mehr mit mathematischen Berechnungen, weil unsere Sinne keine unterstützenden technischen Vergrösserungsinstrument zur Verfügung haben. Das wären zumindest QM-Skope und keine noch schrierigeren Messinstrumente.

future06
08.09.11, 18:30
In der Quantenmechanik führt der Informationsbegriff in die Irre. Wenn wir z.B. irgendwie Informationen über den Weg am Doppelspalt erlangen könnten, dann muss eine Wechselwirkung stattgefunden haben. Nicht potentielle Information sondern reale Wechselwirkung stört Interferenzfähigkeit.

Wie ist denn das z.B. bei einer Reflexion eines Photons an einem Spiegel? Das müsste doch nach dieser Definition eine Wechselwirkung sein und die Interferenzfähigkeit zerstören.

Wie wird eine Reflexion überhaupt quantenphysikalisch beschrieben? Ist das reflektierte Photon dasselbe wie das ursprüngliche (gemäß einem trivialen Teilchenmodell "Billiardkugel") oder wird die Energie des ursprünglichen Photons vom reflektierenden Medium absorbiert und ein "neues" Photon abgestrahlt? In beiden Fällen müsste ja irgendeine Art von Wechselwirkung mit der atomaren Struktur des Spiegels erfolgen.

RoKo
09.09.11, 15:14
Wie ist denn das z.B. bei einer Reflexion eines Photons an einem Spiegel? Eine intellegiente Frage, die ich nicht wirklich beantworten kann.

Aus der abstrakten Sicht der Elektrotechnik ist der Spiegel eben ein Spiegel - die EM-Welle wird ohne Wechselwirkung reflektiert. Ob das aber en Detail wirklich so ist, oder ob man den lokalen Vorgang mangels messbarer Effekte nur vernachlässigt, kann ich nicht beantworten.

Aus Quantenphysikalischer Sicht scheint es mir auch so zu sein, dass ein Spiegel eben nur spiegelt - also ein passives Element ist. Sonst könnte ich mir auch einen "Spiegel" bauen (rein theoretisch), der das Photon absorbiert und registiert und gleichzeitig ein gleichartiges emmitiert. Das widerspräche aber aller bisherigen Erfahrung (vergl. diverse "Welcher-Weg-Versuche").

Hawkwind
09.09.11, 16:06
Wie wird eine Reflexion überhaupt quantenphysikalisch beschrieben? Ist das reflektierte Photon dasselbe wie das ursprüngliche (gemäß einem trivialen Teilchenmodell "Billiardkugel") oder wird die Energie des ursprünglichen Photons vom reflektierenden Medium absorbiert und ein "neues" Photon abgestrahlt? In beiden Fällen müsste ja irgendeine Art von Wechselwirkung mit der atomaren Struktur des Spiegels erfolgen.

Sicherlich ist Reflexion von Licht eine Wechselwirkung. In der quantenmechanischen Beschreibung der Reflexion von Licht werden Photonen absorbiert und re-emittiert. Dabei wird Impuls ausgetauscht: Reflexion von Licht erzeugt Druck auf einen Spiegel (Sonnensegel (http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensegel)).

Elementarteilchen wie Photonen haben keine Identität; sie sind identisch. Darauf basiert die Quantenstatistik (http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenstatistik)

future06
09.09.11, 20:02
Danke Roko und Hawkwind für die Erläuterungen.

Daraus kann man aber doch sicher ableiten, dass eine Wechselwirkung an sich nicht automatisch zur Dekohärenz führt. Weil reflektierte Photonen ja weiterhin im Superpositionszustand bleiben, trotzdem sie irgendeine Art von Wechselwirkung mit dem Spiegel erfahren haben.
Das Zeilingersche Informationskonzept ist also schon was anderes. Man sieht es auch an dem Experiment, das im Artikel "Quanteninformation" (SdW Sonderheft 4/10) beschrieben ist:

...Wegen dieser Verschränkung kann das erste Photon dazu verwendet werden, festzustellen, durch welchen Spalt das zweite Photon getreten ist. Dies ist erst dann nicht mehr möglich, wenn das erste Photon auf eine Weise gemessen wird, die keinerlei Rückschluss – nicht einmal im Prinzip – darüber erlaubt, welchen Weg das zweite Photon nimmt. Wie erreicht man das? Das erste Photon wird in einem Detektor registriert, der in der Brennebene einer Linse steht; dadurch werden alle Photonen auf den gleichen Impuls projiziert, das heißt, es gibt keine Information über den Ort. Nur in diesem Fall – wenn jede Ortsinformation ausradiert ist – treten die Doppelspaltinterferenzen auf. ...


Gruß,
f.

RoKo
09.09.11, 20:13
Hallo Hawkwind,

Reflexion von Licht erzeugt Druck auf einen Spiegel (Sonnensegel (http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensegel)).
.. sofern der Spiegel bzw. das Sonnensegel beweglich ist. Der Impuls, der dabei auf den Spiegel übertragen wird, führt zugleich zu einer Frequenzminderung des Lichtes.

Bei einer Totalreflexion hingegen findet keine Wechselwirkung statt. Empirischer Beweis: Lichtleiter funktionieren - auch mit einem Photon bei einer Länge von 8km. (Versuch von Aspekt in Genf ca.1980).

amc
10.09.11, 00:05
Bei einer Totalreflexion hingegen findet keine Wechselwirkung statt.

Irgendwas muss doch stattfinden, oder nicht? Wär echt mal interessant, wie das genau abläuft.

Ich denke dies ist entscheident:

.. sofern der Spiegel bzw. das Sonnensegel beweglich ist. Der Impuls, der dabei auf den Spiegel übertragen wird, führt zugleich zu einer Frequenzminderung des Lichtes.

Hier sind die Systeme nach der WW nicht mehr dieselben. Es hat also eine bleibende Energieübertragung/Zustandsänderung stattgefunden. Und die Information darüber kann man mit der nötigen Technik auslesen, also wäre dies Interferenz zerstörend.

Ich würde es so formulieren: Wenn ein Quantensystem irgendwelche Zustandsänderungen in die Welt "gebrannt" hat, lässt sich sein Weg haarklein zurückverfolgen -> keine Interferenz.

amc
10.09.11, 13:36
Daraus kann man aber doch sicher ableiten, dass eine Wechselwirkung an sich nicht automatisch zur Dekohärenz führt. Weil reflektierte Photonen ja weiterhin im Superpositionszustand bleiben, trotzdem sie irgendeine Art von Wechselwirkung mit dem Spiegel erfahren haben.

Das absolut verblüffende ist doch - wenn es in unserer Welt Prozesse gibt, die man, um sie zu verstehen, als Wechselwirkung bezeichnen muss, diese aber, weil sie keine bleibenden Spuren hinterlassen (keine Welcher-Weg-Information), nicht zur Dekohärenz führen, ja dass diese Prozesse dann nicht als wahrhaft real, sondern vielmehr als virtuell bezeichnet werden müssen... Wie seht ihr das?

Die andere Möglichkeit wäre doch nur, dass das Photon im Superpositionszustand jede mögliche WW real und parallel durchläuft, sich quasi vervielfältigt (ganz ähnlich wie in der VWI, nur das alles in unserer Welt bleibt, und alles auch nur auf ein Ergebnis hinausläuft, also es wirklich nur ein einziges Auftreffen auf dem Detektorschirm beim Doppelspaltversuch gibt). Dies scheint mir aber keine gängige/erfolgsversprechende Interpretation zu sein.

Ich denke, dass dieser virtuelle Charakter unserer Welt möglicherweise gar nicht so irreal ist, vielleicht sogar Masse besitzt. Und es lässt sich hier auch wieder ein stetiger, ein kontinuierlicher Aspekt der Welt finden. Und nur im Wechselspiel mit dem körnigen Aspekt der Welt, der die Dinge greifbar und konkret macht, wird das, was wir als Prozess, als Realität erleben, möglich.

Das mögen alles nur wilde, mehr oder weniger nützliche Spekulationen sein :) Meine Kenntnisse kratzen nur an der Oberfläche

Hawkwind
10.09.11, 14:35
Hallo Hawkwind,

.. sofern der Spiegel bzw. das Sonnensegel beweglich ist. Der Impuls, der dabei auf den Spiegel übertragen wird, führt zugleich zu einer Frequenzminderung des Lichtes.

Bei einer Totalreflexion hingegen findet keine Wechselwirkung statt. Empirischer Beweis: Lichtleiter funktionieren - auch mit einem Photon bei einer Länge von 8km. (Versuch von Aspekt in Genf ca.1980).

Wenn irgendein Teilchen seinen Impuls ändert - und sei es auch nur die Richtung desselben - dann hat defintiv eine Wechselwirkung stattgefunden. Das ist so sicher wie das "Amen in der Kirche". Bei Totalreflexion findet doch nun sicher eine Richtungsänderung statt, oder meinst du nicht?

RoKo
10.09.11, 15:34
Wirkung=Energie*Zeit

amc
10.09.11, 19:49
Wirkung=Energie*Zeit

Was ist das für eine Formel? Bzw. was genau willst du damit in diesem Zusammenhang sagen?

Dass keine WW stattfindet, weil keine Energie von dem einen System auf das andere übertragen wird?

RoKo
12.09.11, 12:40
Hallo amc,
Was ist das für eine Formel? Bzw. was genau willst du damit in diesem Zusammenhang sagen?

Dass keine WW stattfindet, weil keine Energie von dem einen System auf das andere übertragen wird?Ja!

JoAx
12.09.11, 12:53
Hallo amc,
Ja!

Resultierend, oder prinzipiell?
Es kann ja ein Energieaustausch stattfinden -

Photon -> System + System -> Photon

(oder auch in umgekehrter Reihenfolge) so, dass resultierend das Photon "gleich" bleibt.


Gruß

Hawkwind
12.09.11, 13:40
Lasst es doch nicht zu albern werden: Wechselwirkung ist in der Physik so etwas wie ein Synonym für Impulsaustausch.

http://www.physics.smu.edu/kehoe/1301S06/Ch3ParticlePhysics.pdf
Seite 6 "Interactions as Momentum Exchange"

Reflexion erklärt die Quantenphysik in 2 Schritten:
1. Absorption eines Photons (Spiegel oder was auch immer nimmt Energie und Impuls des Photons auf:
2. Re-Emission eines Photons derselben Energie in eine (meistens) andere Richtung.
Bei jedem der Schritte werden Energie und Impuls ausgetauscht.

Die Interpretation der Größe "Wirkung" in der Physik hat damit übrigens erst einmal nichts zu tun. Wirkung hat keine anschauliche Interpretation sondern ist eher so etwas wie ein "nützliches Konstrukt" der Theoretiker.

future06
12.09.11, 17:04
Reflexion erklärt die Quantenphysik in 2 Schritten:
1. Absorption eines Photons (Spiegel oder was auch immer nimmt Energie und Impuls des Photons auf:
2. Re-Emission eines Photons derselben Energie in eine (meistens) andere Richtung.
Bei jedem der Schritte werden Energie und Impuls ausgetauscht.


Beim photoelektrischen Effekt müsste das doch vergleichbar sein: Das Photon trifft auf die Metallplatte, gibt Energie an das emittierte Elektron, das sich ebenfalls in einem interferenzfähigen Zustand befinden müsste. Die Wechselwirkung an sich ändert also erstmal nichts an der Interferenzfähigkeit.

Man kann auch anders argumentieren: Würde eine Wechselwirkung automatisch zur Dekohärenz führen, wäre die Erzeugung von interferenzfähigen Teilchen unmöglich, da sie ja alle aus einem vorhergehenden Wechselwirkungsprozess stammen.

Gruß!

Hawkwind
12.09.11, 17:41
Beim photoelektrischen Effekt müsste das doch vergleichbar sein: Das Photon trifft auf die Metallplatte, gibt Energie an das emittierte Elektron, das sich ebenfalls in einem interferenzfähigen Zustand befinden müsste. Die Wechselwirkung an sich ändert also erstmal nichts an der Interferenzfähigkeit.

Man kann auch anders argumentieren: Würde eine Wechselwirkung automatisch zur Dekohärenz führen, wäre die Erzeugung von interferenzfähigen Teilchen unmöglich, da sie ja alle aus einem vorhergehenden Wechselwirkungsprozess stammen.

Gruß!

Vielleicht hast du nicht ganz unrecht: es ist wohl nicht so, dass jede Art Wechselwirkung Interferenzfähigkeit sofort zerstört. Es hängt von den Details der Verschränkung und von der Art der Wechselwirkung ab.; die technischen Herausforderungen, Dekohärenz bei der Übertragung durch Lichtleiter in den Griff zu bekommen, wird in der Literatur ausgiebig diskutiert:

In
Quantum cryptography and long distance Bell xperiments: How to control decoherence (http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/9901/9901043v1.pdf)
werden 3 unterschiedliche Mechanismen diskutiert, die zur Dekohärenz in Lichtleitern beitragen.

Oder
Quantum Networking with Optical Fibres (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v79/i26/p5242_1)

und viele mehr. Leider sind diese Papiere zu technisch für mich. ;(

___
Ich denke mir halt, wenn die Photonen beispielsweise per zirkularer Polarisation miteinander verschränkt sind und die Totalreflexion am Rande des Lichtleiters diese Polarisation erhält, dann kann auch die Verschränkung trotz dieser Wechselwirkung bestehen bleiben.

RoKo
14.09.11, 17:29
Hallo zusammen,

Lasst es doch nicht zu albern werden: Wechselwirkung ist in der Physik so etwas wie ein Synonym für Impulsaustausch. Das ist für klassische Mechanik sicherlich richtig, weil man dort die Zeit für den Impulsaustausch vernachlässigen kann.

Für den Bereich der QM gebe ich jedoch folgendes zu bedenken:
Reflexion erklärt die Quantenphysik in 2 Schritten:
1. Absorption eines Photons (Spiegel oder was auch immer nimmt Energie und Impuls des Photons auf:
2. Re-Emission eines Photons derselben Energie in eine (meistens) andere Richtung.
Bei jedem der Schritte werden Energie und Impuls ausgetauscht.
Wenn es bei Totalreflexion so wäre, dann müsste der Vorgang Absorbtion-ReEmission eine bestimmte Dauer haben. Da in ein einem Lichtleiter sehr viele Reflexionen stattfinden, müsste das messbare Konsequenzen haben.
Die Interpretation der Größe "Wirkung" in der Physik hat damit übrigens erst einmal nichts zu tun. Wirkung hat keine anschauliche Interpretation sondern ist eher so etwas wie ein "nützliches Konstrukt" der Theoretiker.??

Hawkwind
14.09.11, 20:45
Hallo zusammen,

Das ist für klassische Mechanik sicherlich richtig, weil man dort die Zeit für den Impulsaustausch vernachlässigen kann.

Für den Bereich der QM gebe ich jedoch folgendes zu bedenken: Wenn es bei Totalreflexion so wäre, dann müsste der Vorgang Absorbtion-ReEmission eine bestimmte Dauer haben. Da in ein einem Lichtleiter sehr viele Reflexionen stattfinden, müsste das messbare Konsequenzen haben.??

Nicht, dass ich da sonderlich viel von verstehe, aber meines Wissens bedingt interne Totalreflexion auch immer einen "time delay".

Bei Wirkung als "nützliches Konzept" der Theoretiker dachte ich z.B. an das d'Alembertsche Prinzip der kleinsten Wirkung in der klassischen Mechanik, wo die Wirkung lediglich dazu dient minimiert zu werden, um so die Bewegungsgleichungen zu erhalten. Oder an die Quantentheorie, wo sie dazu dient, quantisiert zu werden. Ansonsten wüsste ich nichts mit der Größe "Wirkung" in der Physik anzufangen. Sie ist keine "Messgröße".

Gruß,
Hawkwind

RoKo
17.09.11, 19:00
Hallo Hawkwind,

.. Ansonsten wüsste ich nichts mit der Größe "Wirkung" in der Physik anzufangen. Sie ist keine "Messgröße".
Elektrische Energie ist auch keine "Messgröße". Auch wenn Physiker nichts damit anfangen können, müssen sie dafür bezahlen. - Mit solchen Argumenten kann ich leider nichts anfangen.

Marco Polo
17.09.11, 19:37
Hallo RoKo,

Elektrische Energie ist auch keine "Messgröße".

Hö? Bist du sicher? Und was ist mit der Kilowattstunde?

Grüsse, MP

Hawkwind
20.09.11, 11:50
Hallo Hawkwind,


Elektrische Energie ist auch keine "Messgröße". Auch wenn Physiker nichts damit anfangen können, müssen sie dafür bezahlen.

Du liebst es wohl, mir sowieso zu widersprechen - selbst dann, wenn es so irrational wie in diesem Fall ist. Ich fühle mich geehrt durch so viel Aufmerksamkeit. Ist aber übertrieben; lass mal bleiben :)

kingcrimson04
29.03.12, 07:38
..ich schätze: Nicht "so ganz"

Ausgangssituation:
Um Socken zu stricken brauche ich ein Wollknäuel. Mehrere, wenn ich bunte Socken stricken will. Die Wollknäuel werden miteinander verwoben und bilden eine Einheit ("Socken")

Je nach Webkunst scheinen die Socken Form, Strickmuster und Mischfarbe angenommen zu haben, da einzelne (Farb-) Fäden (entsprechend: Information) nicht so ohne weiteres erkennbar und unterscheidbar sind.

Frage:
Wenn ich nun mit einem "Messgerät" (Lupe zum betrachten und Nadel zum selektieren), so weit an die Socken herangehe, das Fäden erkennbar und unterscheidbar werden, heißt das dann, das 'die Farbe(n) des untersuchten Fadengeflechts' (= "Zustand des Messobjektes") durch "die Messung beeinflusst" wird?

Die Analogie ist gut gewählt; denn in der Tat kann man quantentheoretisch an dieses Beispiel herangehen: Die Socke befindet sich vor der "Messung" in einer Superposition. Nennen wir diese Superposition "bunten Socke". In diesem Zustand sind, wie du oben schreibst, die einzelnen Farben nicht unterscheidbar. Jetzt will ich aber einzelne Farben erkennen (messen, beobachten wie auch immer..) Jetzt passiert folgendes: ich will "rot" beobachten. So muss ich (der Beobachter) demnach zwangsläufig die anderen Farben ausblenden. Dasselbe passiert wenn ich blau beobachte usw. Ich kann jetzt nachdem ich alle Farben des Anfangszustandes "bunt" gemessen habe, die prozentuale Farbverteilung bestimmen soviel Rotanteil, Grünanteil etc. ((vgl. Sonnenlicht Aufteilung in Spektalfarben oder ganz praktisch: Kunststoffrecycling: bunte Mischkunststoffe werden farblich separiert...)

In quantenphilosphische Terminologie überführt:

Vor der Messung (Beobachtung) befindet sich die Socke in einem Quantenzustand "bunt" Erst die Messung erzeugt ein klassisches System: Socke mit unterschiedlichen Farbanteilen im Verhältnis von unterschiedlichen Farbanteilen in..%. So ist aus dem quantnmechanischen Überlagerungzustand "bunte Socke" ein deköhärentes System entstanden durch die Wechselwirkung mit dem Messgerät (Bobachter). Bunt ist ab jetzt nicht mehr gleich bunt sondern wir können die Ratio der Farben angeben.

Es sei angemerkt, dass Beobachtung immer eine Form von Unterscheidung ist. Daher ist deine Argumentation oben richtig: die Einheit "bunte Socke" bleibt bunt solange sie nicht weiter beobachtet wird....

In der Logik von George Spencer Brown heißt es: jede Beobachtung basiert auf einer Unterscheidung und jede Unterscheidung markiert einen Innenraum (..das was beobachtet wird) und ein Äußeres (das was nicht beobachtet wird)

Literatur:

in deutscher Übersetzung:

George Spencer- Brown Laws of Form – Gesetze der Form. Bohmeier, Lübeck 1997

EMI
29.07.13, 23:17
Jetzt stellt sich eben die naive Frage, womit kann ich denn in der QM messen?

Antwort:

Mit dem Gehirn durch Nachdenken.

Gruß EMI

PS: Ich muss meinen Text erweitern, da mir beim ANTWORTEN geschrieben wurde, mein Text sei zu kurz, er müsse mindestens 10 Zeichen betragen.
Mein Text hatte aber schon (mit Leerzeichen) 50 ZEICHEN !

MEIN TEXT IST IMMER NOCH ZU KURZ.

WAS IST DA LOS ?????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????


Ich versuche es noch mal, mein Text ist immer noch zu kurz.
Was ist das Los ??????????????????????????????????????
Na mal sehen.
Wie war das noch mal???????????????????
Der Text sollte mindestens 10 Zeichen haben.
Na mal sehen vieleicht kann EMI halt nicht bis 10 zählen.

Gruß EMI

ingeniosus
13.05.14, 14:49
Wirklichkeit und Information sind dasselbe.


Mit ZEILINGERs Informationsbegriff kann ich nicht ganz leben.

Es beginnt schon zur Zeit C. SHANNONs der die physikalische Informationstheorie einigermaßen nützlich festgelegt hat. Aber seine Information ist eigentlich eine Datenmenge.

In der modernen Informationswissenschaft suchte man aber eine allgemeine Festlegung des Begriffes Information um sinnlose Diskurse auf reellen Boden zu bringen.

Wirklichkeit ist meiner Meinung nach mit Wahrheit gleichzusetzen. Information aber ist alles, was der Mensch wahrnimmt oder wahrgenommen hat und darüber Daten(Aufzeichnungen) erzeugt hat.

Es gibt garantiert Wirklichkeit (z.Bspl. ein noch nie entdeckter Stern), darüber es aber keine Information gibt. Also kann man Wirklichkeit und Information nicht gleichsetzen.

ingeniosus
13.05.14, 15:01
allgemein zum Informationsbegriff:

Jeglicher Unterschied ist Information.



Das kann ich nicht ganz gelten lassen. Nicht der Unterschied selbst ist die Information sondern die Information über den Unterschied ist es.

Wenn ein Stein seine Lage ändert und niemand weiß davon, gibt es keine keine Information darüber.

Hingegen sind Information und Mensch untrennbare Begriffe.

soon
14.05.14, 06:31
Männliche Katzen markieren ihr Revier.

Bienen vollführen einen Tanz im Bienenstock und beschreiben damit den Weg zu einer Futterquelle.

Ameisen markieren permanent den gegangenen Weg.

....

Ribonukleinsäure (RNS).

....

Der Durchmesser des Mondkraters Kinau beträgt 42 km.



Hingegen sind Information und Mensch untrennbare Begriffe.
Die Bibel war vor langer Zeit vielleicht so eine Art Physikbuch, - heute ist sie das nicht mehr.

LG soon

ingeniosus
10.03.15, 19:05
Zeilinger: "Information und Wirklichkeit ist dasselbe" .....

folglich wäre Information immer wahr?

Zeilinger sinngemäß: "Die Welt existiert ohne einen Beobachter" ....

ja, aber dann gibt es keine Information darüber!

ingeniosus
10.03.15, 19:11
Dass wir Menschen abhängig von der Welt sind, kann doch nicht im (falschen) Umkehrschluss bedeuten, dass es deswegen keine von uns unabhängige Welt geben kann.

Hallo Eugen,
meine Frage geht weiter: Was ware eine Welt(Erde) ohne Menschen?

Die Welt würde existieren, nur kein Mensch wüßte davon, also wie sollte die Welt existieren, als durch ihr Abbild (Information) in uns?

ingeniosus
10.03.15, 19:16
Hallo,

"Beobachter" ist eine Fähigkeit des Menschen (siehe MATURANA). Nur der Mensch hat die Fähigkeit, sich selbst zu beobachten. Dass er die objective Umgebung beobachtet, ist vorausgestzt.

ingeniosus
10.03.15, 19:27
Beobachten, also die Erfassung von Information, ist physikalisch immer an eine bekannte Kausalkette von Wechselwirkungen gebunden.

In der Quantenmechanik führt der Informationsbegriff in die Irre. Wenn wir z.B. irgendwie Informationen über den Weg am Doppelspalt erlangen könnten, dann muss eine Wechselwirkung stattgefunden haben. Nicht potentielle Information sondern reale Wechselwirkung stört Interferenzfähigkeit.


In der Quantenmechanik führt der rein mathematisch/physikalische Informationsbegriff (SHANNON) in die Irre. Er ist dort zu eng. Wir gewinnen ja auch Information aus dem "Phänomen des Doppelspaltes" und allen Beobachtungen. Das ist bereits gewonnene Information. Ich befasse mich seit etwa 10 Jahren mit diesem Thema. Schauen Sie in meine Home.

ingeniosus
10.03.15, 19:39
Elementarteilchen wie Photonen haben keine Identität; sie sind identisch. Darauf basiert die Quantenstatistik (http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenstatistik)

Das wage ich zu bezweifeln. Es ist natürlich eine Frage, ob Identität in der Statistik gleichbedeutend ist wie in der Natur.

Auch die Begriffe Identität und identisch sind schon Themen für lange Diskurse.....

Gleiche Fotonen (zumindest rein oberflächlich) habe ich bereits als singulär - umgewandelt in akkustische Signale - wahrgenommen.

Es ist aber theoretisch vorstellbar, die Energieinheit Foton als Identität zu verfolgen - wenn wir irgendwann einmal die Geräte dazu haben.

ingeniosus
10.03.15, 19:56
Manche Physiker haben sich entschieden, den Begriff nicht zu definieren und einfach wütend zu werden, wenn sie danach gefragt werden.

Das halte ich auch für die richtigste Version. Ein Beobachter kann nur ein Mensch sein. Alle anderen Versionen füllen zwar Skriptenseiten, sind aber nicht der Natur entsprechend.

Die bekannteste Definition eines Beobachters haben die Biologen MATURANA und VARELA gegeben.

Rein theoretisch kann ich zwar jedes Gerät mit einer Linse als Beobachter definieren, dass stößt aber gegen die Semantik des Wortes.

ingeniosus
10.03.15, 20:08
die Beeinflussung des Quants durch eine Messung ist für mich eine grundlegende Eigenschaft der Quantentheorie.


Diese Eigenschaft ist nicht nur auf die QM begrenzt. Ich meine, sie wird in der QM so bedeutend, weil wir (noch) nicht die geeigneten Messgeräte haben, deren Beeinflussung des Messergebnisses vernachlässigbar ist.

In der Elektronik gilt ein Verhältnis zu messende Messgröße/messende Messgröße von etwa 1000 : 1 als praktisch und erprobt.

Nur diese Größenordnung hat in der QM noch kein Sterblicher bisher erreicht, also bleiben wir bei massenhaften Statistiken und Wahrscheinlichkeiten.

TomS
10.03.15, 20:33
In der Quantenmechanik führt der rein mathematisch/physikalische Informationsbegriff (SHANNON) in die Irre. Er ist dort zu eng. Wir gewinnen ja auch Information aus dem "Phänomen des Doppelspaltes" und allen Beobachtungen. Das ist bereits gewonnene Information. Ich befasse mich seit etwa 10 Jahren mit diesem Thema. Schauen Sie in meine Home.
In der QM ist der Begriff "Information" im Wesentlichen mit dem Begriff des Quantenzustandes als eindimensionaler Vektor in einem unendlich-dimensionalen Hilbertraum verknüpft. Das ist die grundlegende mathematische Struktur.

soon
11.03.15, 10:00
Zeilinger: "Information und Wirklichkeit ist dasselbe" .....

folglich wäre Information immer wahr?


Aussagen sind wahr oder falsch. Die Begriffe 'Information' und 'wahre Aussagen' sind natürlich eng verknüpft.

"Information und Wirklichkeit ist dasselbe" ist gleichbedeutend mit "Wirklichkeit = Information" und so herum, denke ich, ist das auch gemeint. 'Wirklichkeit' ist aber kein Begriff der Physik und irritiert nur, da 'Wirklichkeit' nicht messbar ist.



Zeilinger sinngemäß: "Die Welt existiert ohne einen Beobachter" ....

ja, aber dann gibt es keine Information darüber!
Die Welt gibt es auch außerhalb des Entwicklungsabschnitts in dem es Menschen gibt. Wo ist das Problem?

ingeniosus
11.03.15, 10:28
In der QM ist der Begriff "Information" im Wesentlichen mit dem Begriff des Quantenzustandes als eindimensionaler Vektor in einem unendlich-dimensionalen Hilbertraum verknüpft. Das ist die grundlegende mathematische Struktur.

Danke TomS!

Mein Forschungsgebiet ist eben nicht die QM sondern die Informationswissenschaft. Ich lerne gerne.

Nun, dann wird auch in der QM die mathematische Formulierung von Information beibehalten. Schon die Gründungsväter der Informationstheorie (Nyquist, Hartley und Shannon) haben ja bewusst jede "psychological considerations" ausgeschlossen. (Siehe auch http://www.plbg.at/Werke/deutsch/NYQUIST,HARTLEY,SHANNON.pdf

Nur im Zeitalter der Information ist dieser Begriff zu eng. Er wird in der Informationswissenschaft als "Berechnungsmethode für Daten = gespeicherte Information" gewertet.

Aber der Zustandsvektor ist schon interessant. Es ergibt sich gleich die Frage, ob er - trotz Superpositionsprinzip - irgendwie realisierbar ist.

Ein Quanten Computer (QC), der serienreif produziert werden kann wie ein traditioneller Chip-Computer ist noch unbekannt. Man braucht ein "QM-Element", das dazu verwendet werden kann.

ingeniosus
11.03.15, 10:46
Aussagen sind wahr oder falsch. Die Begriffe 'Information' und 'wahre Aussagen' sind natürlich eng verknüpft.

"Information und Wirklichkeit ist dasselbe" ist gleichbedeutend mit "Wirklichkeit = Information" und so herum, denke ich, ist das auch gemeint. 'Wirklichkeit' ist aber kein Begriff der Physik und irritiert nur, da 'Wirklichkeit' nicht messbar ist.



Die Welt gibt es auch außerhalb des Entwicklungsabschnitts in dem es Menschen gibt. Wo ist das Problem?

Aussagen sind wahr und falsch. Das ist schon richtig.

Zeilinger in allen Ehren, aber sein Informationsbegriff ist schon jahrelang diskutabel. Diese Version ist schon etwas weiter aber immer noch nicht akzeptabel.

Wenn er Wirklichkeit (= d a s 0bjekt der Physik) miteinbezieht kann er noch zu keinem Ergebnis kommen, weil Information (in modernem wissenschaftlichem Sinne und nicht nur im rein physikalischem Sinne) wesentlich mit dem Menschen verbunden ist. Beispiel: Wissen des Menschen ist die in ihm gespeicherte Information.


Und letztlich ist eine "postumane Welt" schon vorstellbar, aber Sisyphos-Arbeit, weil es dann ja keine Menschen mehr gibt, also auch keine Physik oder andere Wissenschaft.

soon
11.03.15, 12:23
Wenn er Wirklichkeit (= d a s 0bjekt der Physik) miteinbezieht kann er noch zu keinem Ergebnis kommen, weil Information (in modernem wissenschaftlichem Sinne und nicht nur im rein physikalischem Sinne) wesentlich mit dem Menschen verbunden ist. Beispiel: Wissen des Menschen ist die in ihm gespeicherte Information.Welche "moderne Wissenschaft" hast Du da im Sinn?

Du unterscheidest/trennst zwischen Mensch einerseits und Natur/Physik andererseits. Diese Position ist für mich so wenig nachvollziehbar, dass ich Deine Aussagen kaum verstehen kann.

Die Natur entwickelt sich. Menschen sind Teil dieser Entwicklung und haben keine bevorzugte Stellung gegenüber anderen Objekten/Systemen innerhalb der Natur. Ein paar verhuschte Wechselwirkungen zwischen irgendwelchen Synapsen haben auf das Geschehen, meiner Meinung nach, keinen wesentlichen Einfluß.


Und letztlich ist eine "postumane Welt" schon vorstellbar, aber Sisyphos-Arbeit, weil es dann ja keine Menschen mehr gibt, also auch keine Physik oder andere Wissenschaft.Das ist sehr seltsame Formulierung. Menschen gibt es doch erst seit ein paar Jahren und es wird sie in ein paar Jahren ganz sicher nicht mehr geben, - dazu müssen sie nicht einmal aussterben.
Das ist ein einfacher Dreisatz: Mensch verhält sich zu Beutelrattenviech (aus dem es sich entwickelt hat) so, wie Lebewesen (das sich aus Mensch entwickelt) zu Mensch.

ingeniosus
11.03.15, 13:38
Generell muss man die Natur aber schon noch in lebende Natur und tote Materie einteilen, sonst kann man nicht realistisch arbeiten. Vielleicht wird irgendwann einmal die Entstehung von Leben aus Materie nachgewiesen werden können, aber bisher geschah das noch nie.

Leben an sich ist nicht definiert - aber "nicht lebend" schon eher.


Information ist Leben!

ingeniosus
12.03.15, 16:46
Jeglicher Unterschied ist Information.


hallo RoKo,

möchte den Satz etwas anders formulieren:

Jeglicher Unterschied erzeugt Information. Bzw. noch allgemeiner: Jede Wahrnehmung eines Unterschiedes durch den Menschen erzeugt Information.

Marco Polo
13.03.15, 22:06
Gleiche Fotonen (zumindest rein oberflächlich) habe ich bereits als singulär - umgewandelt in akkustische Signale - wahrgenommen.

Hervorhebung von mir.

Da bekommt man ja Augenkrebs. Im Grunde kenne ich einige sehr kluge Köpfe, die Rechtschreibprobleme haben. Ist ja auch nicht weiter schlimm.

Aber bitteschön nicht so ein Klopfer. Das geht echt gar nicht. :(

Hawkwind
13.03.15, 22:10
Hervorhebung von mir.

Da bekommt man ja Augenkrebs. Im Grunde kenne ich einige sehr kluge Köpfe, die Rechtschreibprobleme haben. Ist ja auch nicht weiter schlimm.

Aber bitteschön nicht so ein Klopfer. Das geht echt gar nicht. :(

Hmm, sei nicht so streng.
"Foton" ist natürlich total ungebräuchlich, aber ob es wirklich falsch ist?
http://de.wiktionary.org/wiki/Foton

Marco Polo
13.03.15, 22:19
Hmm, sei nicht so streng.
"Foton" ist natürlich total ungebräuchlich, aber ob es wirklich falsch ist?
http://de.wiktionary.org/wiki/Foton

Pfffhhh...ist wohl gemäß der neuen Rechtschreibung erlaubt.

Ist das nicht schrecklich?

Egal. Dann muss ich mich wohl entschuldigen.

Aber gib mal Foton bei Google ein. So richtig viele Treffer bezüglich Photon gibts da nicht. Eigentlich keine.

ingeniosus
14.03.15, 15:08
Da bekommt man ja Augenkrebs. Im Grunde kenne ich einige sehr kluge Köpfe, die Rechtschreibprobleme haben. Ist ja auch nicht weiter schlimm.

Aber bitteschön nicht so ein Klopfer. Das geht echt gar nicht. :(

hallo Marco Polo,

also vor Augenkrebs kann ich Dich bewahren.

Tatsächlich habe ich in Wien im Sommer 2013 ein Photon "gehört". Das klingt zunächst ja wirklich unglaublich, aber es war Tatsache...und noch dazu auf akademisch-wissenschaftlichem Boden.

Ein Dissertant am Institut von Prof. Zeilinger(bekannt durch seine Versuche mit Verschränkung) hat uns vorgeführt, wie er Photonen (= natürlich umgewandelt in akustische Signale hörbar gemacht hat.

Theoretisch ist das kein Problem, weil Photonen ja gequantelte einzelne Teilchen sind. Und diese Teilchen waren singulär hörbar und auch instrumental zeitgleich nachweisbar.

Lasst doch die Jugend vornan.....

PS. mein Standardsatz: lassen Sie verbale Beleidigungen, irgendwer passt dann nicht hierher .....

Marco Polo
14.03.15, 15:12
PS. mein Standardsatz: lassen Sie verbale Beleidigungen, irgendwer passt dann nicht hierher .....

Recht so. Diese sind hier aber auch nicht gefallen.

ingeniosus
14.03.15, 15:17
Da bekommt man ja Augenkrebs. Im Grunde kenne ich einige sehr kluge Köpfe, die Rechtschreibprobleme haben. Ist ja auch nicht weiter schlimm.

Aber bitteschön nicht so ein Klopfer. Das geht echt gar nicht. :(

hallo Marco Polo,

also vor Augenkrebs kann ich Dich bewahren.

Tatsächlich habe ich in Wien im Sommer 2013 ein Photon "gehört". Das klingt zunächst ja wirklich unglaublich, aber es war Tatsache...und noch dazu auf akademisch-wissenschaftlichem Boden.

Ein Dissertant am Institut von Prof. Zeilinger(bekannt durch seine Versuche mit Verschränkung) hat uns vorgeführt, wie Photonen (= natürlich umgewandelt in akustische Signale) hörbar sind.

Theoretisch ist das kein Problem, weil Photonen ja gequantelte einzelne Energie-Teilchen sind. Und diese wurden singulär hörbar gemacht und auch instrumental zeitgleich nachweisbar. Schallquelle waren normale Lautsprecher.

Lasst doch die Jugend voran.....

PS. mein Standardsatz: lassen Sie verbale Beleidigungen, irgendwer passt dann nicht hierher ..... es ist schlicht ein falsches Niveau!

RoKo
14.03.15, 20:52
Hallo ingeniosus,


Jeglicher Unterschied ist Information.

hallo RoKo,
möchte den Satz etwas anders formulieren:

Jeglicher Unterschied erzeugt Information. Bzw. noch allgemeiner: Jede Wahrnehmung eines Unterschiedes durch den Menschen erzeugt Information.
Ich korrigiere mich:

Jeglicher Unterschied ist potentielle Information.

Ich
14.03.15, 20:53
"Von Duden empfohlene Schreibung: Photon".

TomS
15.03.15, 10:57
Zurück zum Thema?

In der klassischen Informationstheorie wird "Information" auf Basis von Bits definiert. Ein Bit trägt dabei die Info "0" oder "1".

In der QM ist die elementare Informationseinheit ein QBit. Realisierbar ist sie z.B. mittels eines Quantenpunktes, der zunächst genau zwei Zustände |0> und |1> annehmen kann, also in einem zwei-dim. Hilbertraum "lebt". Aufgrund des Superpositionsprinzips sind aber allgemeine Zustände a|0> + b|1> erlaubt. Letztlich ist die Menge der Zustände (zusammen mit der Normierungsbedingung) isomorph zu einem Kreis in der zwei-dim. Ebene; ein Zustand wird also durch einen Winkel entlang des Kreises beschrieben. Dieser Winkel ist eine reelle Zahl, die prinzipiell durch unendlich viele Bits codiert werden muss.

Ein QBit enthält also unendlich viel klassische Information.

ingeniosus
16.03.15, 10:30
Damit kann ich leben.

Timm
16.03.15, 14:36
Damit kann ich leben.
Hoffentlich damit
Zurück zum Thema?

In der klassischen Informationstheorie wird "Information" auf Basis von Bits definiert. Ein Bit trägt dabei die Info "0" oder "1".

In der QM ist die elementare Informationseinheit ein QBit. Realisierbar ist sie z.B. mittels eines Quantenpunktes, der zunächst genau zwei Zustände |0> und |1> annehmen kann, also in einem zwei-dim. Hilbertraum "lebt". Aufgrund des Superpositionsprinzips sind aber allgemeine Zustände a|0> + b|1> erlaubt. Letztlich ist die Menge der Zustände (zusammen mit der Normierungsbedingung) isomorph zu einem Kreis in der zwei-dim. Ebene; ein Zustand wird also durch einen Winkel entlang des Kreises beschrieben. Dieser Winkel ist eine reelle Zahl, die prinzipiell durch unendlich viele Bits codiert werden muss.

Ein QBit enthält also unendlich viel klassische Information.
auch.

ingeniosus
18.03.15, 15:18
Ein QBit enthält also unendlich viel klassische Information.

Wie soll man damit arbeiten? Ein Maschine wie etwa der Quanten Computer braucht eindeutige (entscheidbare) Zustände.

Die QuBit-Umgebung ist mir immer noch ein Rätsel, aber ich komme aus der gegenwärtigen Informatik - und das soll die Zukunft sein.

Ich werde noch viel mathematische Theorie lernen müssen. Die Frage ist nur, ob sich das auch lohnt?

TomS
18.03.15, 23:30
Ich bin kein Spezialist in der Quanteninformatik und kann daher auch nur auf Wikipedia verweisen

http://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer
http://de.wikipedia.org/wiki/Shor-Algorithmus
http://de.wikipedia.org/wiki/Grover-Algorithmus

Was ist den dein Problem? Die prinzipielle Entwicklung von Quantenalgorithmen? Oder die praktische Realisierung?

Rein praktisch verhält es sich doch so: klassisch bildest du eine reelle Zahl x auf eine (endliche) Bitfolge ab. Diese verknüpfst du mittels Schaltungen (Gattern ...) mit anderen Bitfolgen. In der QM kannst du jedoch in einem einzigen QBit prinzipiell unendlich viel Information unterbringen. Wenn du nun noch Schaltungen konstruierst, die QBits verarbeiten, dann kannst du unendlich viele Operationen in endlicher Zeit erledigen.

RoKo
19.03.15, 12:32
Vor rund 40 Jahren gab es noch Analog-Rechner. Diese waren in bestimmten Fällen einem Digitalrechner überlegen. Baut man z.B. eine elektrische Schaltung, welche die Funktion Y= F(x) realisiert, dann erhält man für jedes x unmittelbar Y am Ausgang. Prinzipiell kann man mit einem Quanten-Analog-Rechner dabei auch komplexwertige Funktionen realisieren. Das nützt in vielen Fällen allerdings wenig, wenn das Ergebnis kein Eigenwert ist. Wie der Grover-Algorithmus zeigt, gibt es jedoch mindestens einen allgemeinen Anwendungsfall, wo man die Quanteneigenschaft (Zustand = komplexer Vektor) ausnutzen könnte, wenn man die technischen Schwierigkeiten überwindet.

Hawkwind
19.03.15, 12:51
Vor rund 40 Jahren gab es noch Analog-Rechner. Diese waren in bestimmten Fällen einem Digitalrechner überlegen. Baut man z.B. eine elektrische Schaltung, welche die Funktion Y= F(x) realisiert, dann erhält man für jedes x unmittelbar Y am Ausgang. Prinzipiell kann man mit einem Quanten-Analog-Rechner dabei auch komplexwertige Funktionen realisieren. Das nützt in vielen Fällen allerdings wenig, wenn das Ergebnis kein Eigenwert ist. Wie der Grover-Algorithmus zeigt, gibt es jedoch mindestens einen allgemeinen Anwendungsfall, wo man die Quanteneigenschaft (Zustand = komplexer Vektor) ausnutzen könnte, wenn man die technischen Schwierigkeiten überwindet.

Was meinst du denn mit "Analog-Rechner"?
Den guten alten Rechenschieber?

RoKo
20.03.15, 09:14
Was meinst du denn mit "Analog-Rechner"?
Den guten alten Rechenschieber?:D

Hallo Hawkwind,

ich dachte da an die etwas modernere elektronische Variante.

Hawkwind
20.03.15, 13:02
:D

Hallo Hawkwind,

ich dachte da an die etwas modernere elektronische Variante.

Hi Roko,

ja, so etwas gab es tatsächlich. War meinem Alzheimer zum Opfer gefallen.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7e/AKAT-1.JPG/640px-AKAT-1.JPG

aus Wiki

Gruß,
Uli

JoAx
20.03.15, 14:10
Das sieht ja noch Heute sehr futuristisch aus. :D

Grüße

RoKo
20.03.15, 16:56
So um 1976 herum habe ich an der Uni mal mit so einem Ding gearbeitet.
....

Worum es mir ging:

Analog-Computer nutzen die dynamischen Eigenschaften eines physikalischen Systems direkt. Quanten-Computer warden dies auch tun. Darin koennte ihr Geschwindigkeitsvorteil liegen. Ob sich das aber praktikabel realisieren laesst, ist eine offene Frage. Momentan dient das Gerede von Quanten-Computern hauptsaechlich der Aquisation von Forschungsgeldern. Ueber die Schwierigkeiten und Probleme liest man wenig.

RoKo
20.03.15, 18:01
Zum Grover-Algorithmus:

Wenn man pruefen muss, ob und an welcher Stelle ein Wert W in einem Array mit N Werten steht, dann muss man mit einem konventionellen Computer schlimmstenfalls N-mal vergleichen. Grover hat einen Quanten-Algorithmus vorgelegt, der mit Wurzel(N) Operationen auskommt.

Hat man z.B. ein Array mit 10.000 Werten, dann sollte man mit Hilfe dieses Grover-Algorithmus nach spaetestens 100 Operationen den Wert gefunden haben.

Theoretische Informatiker, Physiker und leichtglaeubige Geldgeber mag so etwas begeistern. Mich begeistert das nicht - aus folgendem Grund:

Um den Grover-Algorithmus nutzen zu koennen, muss man in diesem Beispiel ein Quantensystem mit 10.000 verschiedenen Zustaenden praeparieren. Die Rechenzeit darf dabei nicht grosser sein als 10.000 konventionelle Speicherzugriffe, sonst ist der Geschwindigkeitsvorteil vorab verbraucht. Ausserdem muss die Genauigkeit der Praeparation mindestens 32Bit betragen, sonst ist der Quantencomputer praxisuntauglich. Gleiches gilt natuerlich auch fuer die Messung.

Die Tendenz bei konventionellen Computern geht im uebrigen zu 64-Bit-Systemen.

Last not least muss man das Kleingedruckte lesen: Nach der Messung befindet sich das System im gemessenen Zustand. Sprich - das Array ist zerstoert und muss fuer einen weiteren Suchvorgang neu praepariert werden. Damit ist der vorhergehende Geschwindigkeitsvorteil wieder verbraucht.

soon
21.03.15, 09:12
Weitere Links zum Thema Grover-Algorithmus:

http://www.chip.de/news/Google-Quantencomputer-fuer-jedermann_69998463.html

http://www2.informatik.hu-berlin.de/Forschung_Lehre/algorithmenII/Lehre/SS2004/Quantenrechner/grover.pdf

https://qbnets.wordpress.com/2010/01/06/grovers-algorithm-for-dummies/

http://www.ar-tiste.com/ (software incl. sourcecode; habe ich noch nicht getestet, also ggf. besser eine sandbox benutzen)

ingeniosus
24.03.15, 11:26
Rein praktisch verhält es sich doch so: klassisch bildest du eine reelle Zahl x auf eine (endliche) Bitfolge ab. Diese verknüpfst du mittels Schaltungen (Gattern ...) mit anderen Bitfolgen. In der QM kannst du jedoch in einem einzigen QBit prinzipiell unendlich viel Information unterbringen. Wenn du nun noch Schaltungen konstruierst, die QBits verarbeiten, dann kannst du unendlich viele Operationen in endlicher Zeit erledigen.

Danke TomS für Deine Links!

Die Theorie im Quanten Computing ist rein mathematisch. Man definiert ein QuBit und meint, man hat auch schon den physikalischen Träger dazu. Es ist riesig schwierig in der QM, einzelne Objekte als nutzbare Träger von Information zu finden (Elektronen-Spin, Polarisation eines Photons...) und noch viel schwieriger ist es, diese zu beobachten und damit Steuerungen durchzuführen.

Siehe Nobelpreise 2012:

http://www.nobelprize.org/mediaplayer/index.php?id=1871

und

http://www.nobelprize.org/mediaplayer/index.php?id=1873

TomS
26.03.15, 22:33
Ich bin ehrlich, ich kenne mit den experimentellen und praktischen Arbeiten zur Quantenoptik und zu Quantencomputern nicht aus. Ja, es geht heute wohl eher um theoretische Betrachtungen sowie um einen "proof-of-concept".

Wir schnell sich derartige Entwicklungen jedoch praktisch nutzen lassen, haben wir in der Vergangenheit jedoch immer wieder erleben dürfen ... oder müssen.

ingeniosus
27.03.15, 12:36
Ich bin ehrlich, ich kenne mit den experimentellen und praktischen Arbeiten zur Quantenoptik und zu Quantencomputern nicht aus. Ja, es geht heute wohl eher um theoretische Betrachtungen sowie um einen "proof-of-concept".



Im Bereich Quanten Computing sind sie damit nicht allein. Alle Veröffentlichungen sind mathematische und physikalische Theorien, die sich aber so nicht umsetzten lassen....

TheoC
04.04.15, 01:01
Ich denke die Auseinandersetzung zeigt, dass der Begriff Information in der Physik nicht hinreichend definiert ist.

Um Information klarer als Begriff fassen zu können, muss man sich, zumindest wenn man versucht die Welt zu erklären, mit der Art und Weise wie wir Menschen Information verstehen, auseinandersetzen.

Nicht weil ich denke dass sich die Natur darum kümmert, sondern weil ich überzeugt bin, dass man Erkenntnistheoretisch nur vorankommen kann, wenn unserer ureigener Zugang zur Welt verstanden ist.

Dazu müssen wir unterscheiden zwischen Information als „Teil einer vermittelten Wirklichkeit“ und der Symbolrepräsentation der selbigen.

Musik ist Information für uns Menschen. Sie vermittelt uns, unter anderem, Rhythmus, Harmonie und Emotion. Wir können, ohne auch nur jemals ein Notenblatt gesehen haben, diese Information verstehen.

Um diese Information anderen zu vermittelt können wir versuchen die Musik nachzuspielen, je nachdem wie gut wir ein Musikinstrument beherrschen, wird uns das gelingen oder auch nicht.

Diese Form der Information ist unstrukturiert und komplex. Nehmen wir die Musik auf, und analysieren die Frequenzen, machen also Messungen an der „Wirklichkeit“ bekommen wir zwar jede Menge an Daten, aber keinerlei Information über den eigentlichen Gehalt der Musik.

Wir können alleine durch Betrachtung der Frequenzanalyse keine Aussage machen ob es sich um Musik handelt, oder einfach um einen rhythmischen Lärm.

Sind wir jedoch entsprechend geschult, können wir die Musik in Form von Noten aufschreiben. Ist wer geübt im Notenlesen, entsteht alleine durch betrachten der Noten das Musikstück im Kopf. Die Noten sind die Symbolrepräsentation der Musik.

Unstrukturierte Information bedarf eines Empfängers der diese interpretieren kann, wobei wir die Interpretation im Wesentlichen unserem Wahrnehmungsprozess verdanken. Die Information muss also nur vom Empfänger verstanden werden, eine bewusste Codierung vom Sender wird nicht vorausgesetzt, ebenso wie eine bewusste Dekodierung nicht erforderlich ist.

Eine Amöbe reagiert auf ein saures Umfeld mit Fluchtbewegungen, hat also die Information verstanden, und sinnhaft darauf reagiert.

Strukturierte Information ist Folge einer gemeinsam vereinbarten Codierung zwischen Sender und Empfänger, geht also über einen reinen Wahrnehmungsprozess hinaus, macht aber ohne diesen keinen Sinn.

Wer taub zu Welt gekommen ist kann, auch nach absolvierter Ausbildung, Noten nicht eine Bedeutung zumessen, wer blind ist wird mit dem Begriff „Gelb“ nichts anfangen.

Bei uns Menschen läuft ein Erkenntnisprozess immer in diesen beiden Ebenen ab. Auf der einen Seite die Beobachtung einer Wirklichkeit, über einen automatischen Wahrnehmungsprozess, welche uns „ein Bild“ der Welt vermittelt, und anderseits eine Symboltransformation, welche die Wahrnehmungen in Symbole, in der Welt der Physiker mathematische Formeln und Aussagen, transformiert, an sonst grundsätzlich in Wörter und Sätze.

Hier erscheint mir in der ganzen Diskussion keine Klarheit zu sein, welche Art von Information gemeint ist. Die Musik, oder die Noten.

Nachdem sowohl der Wahrnehmungsprozess als auch die Symbolkonvertierung automatisch abläuft in unserem Gehirn, müssen wir uns auch damit beschäftigen, wie die Symbolkonvertierung erfolgt.

Informationen die wir vermitteln wollen auf der Symbolebene (ohne Kenntnis der komplexen Wirklichkeit) können wir nur in Form von Sätzen (Aussagen) vermitteln.
„Heiß“ oder „Kalt“ sind keine Information per se, genau so wenig wie 0 oder 1!

In unserem Denken sind wir getrimmt darauf Objekte zu erkennen. Wir denken in „Dingen“.

Dinge werden klassifiziert (welcher Art ist das was wir sehen), identifiziert (was genau ist das), und mit einem Verb (Vorgangswort) zu einem Satz verbunden. Die Attribute sind immer als Ergänzungen zum Verb zu sehen, zumindest in unserer Sprache.

Wenn wir selbst Teil der Aussage sind, können wir die Aussagen entsprechend verkürzen (Der Tisch ist rot). In der Annahme dass alle Menschen gleich funktionieren, werden wir dabei auch meistens verstanden.

Wir neigen dazu, ich denke das war evolutionär überlebensnotwendig, alles Sein den Dingen zuzuschreiben. Ein Ding hat Eigenschaften, hat Form, Gewicht, Bewegung etc. .

In der Quantenwirklichkeit kommen wir mit diesem Modell aber nicht weiter.

Das Modell "Ding hat Eigenschaften" ist aus meiner Sicht auch einfach nur eine „Verkürzung“ der Wirklichkeit welche wir Wahrnehmen.

“Der Tisch ist rot“ ist als solches eine, wenn schon nicht falsche, zumindest unzulässig verkürzte Aussage. Korrekt müsste es heißen, „im Licht der Lampe erscheint uns durch unsere Betrachtung der Tisch rot zu sein“. Den Unterschied betrachte ich als Wesentlich in der Zugangsweise.

Es geht darum was Dinge an sich sind, und welche Informationen (Eigenschaften) wir über diese Dinge erhalten können.

Ein Ding an sich hat keine unmittelbaren Eigenschaften! Eigenschaften gehören zu Feldern, und erst im Zuge von Prozessen werden Eigenschaften, und damit Dinge sichtbar.

Ich sage nicht, dass es die Dinge nicht gibt. Es gibt sie aber nur als Konvention, welche lokale und temporäre Anhäufungen von Eigenschaften, wir einem Ding zuschreiben! Weitere Aussagen über Dinge sind grundsätzlich für uns nicht möglich.

Durch die fixierte Vorstellung dass die Eigenschaften zu den Dingen gehören, entsteht ein Teil der großen Verwirrung in der Interpretation der Quantenwelt.

Existenz ist ein weiteres Thema welches notwendigerweise betrachtet werde muss, will man Information qualitativ beurteilen.

Wir müssen annehmen dass eine Welt „außerhalb“ von uns real existiert. Wir dürfen auch annehmen dass Quantenobjekte wie Photonen und Elektronen existieren.

Aber, es reicht aus, wenn wir annehmen dass „etwas“ an einem Prozess beteiligt ist, in welcher Rolle auch immer.

Über das „Wesen“ nachzudenken ist deswegen nicht sinnvoll, weil wir grundsätzlich über ein „dingliches Etwas“ nichts Unmittelbares erfahren können, sondern immer nur indirekt über Eigenschaften die aber zu den „Feldern“ gehören.

Diese Eigenschaften „gruppieren“ sich scheinbar um die Existenzen, ohne das es deswegen sinnvoll (oder notwendig) ist anzunehmen, dass diese Eigenschaften das Ding an sich sind.

Wohl gibt es einen Zusammenhang, sonst wäre die Übung ohne Sinn, aber der ist grundsätzlich nicht erfahrbar.

Und Feldeigenschaften werden nur in Prozessen zu Wirklichkeiten!

Information kann nur in Prozessen erkannt werden, weil Information auch nur in Prozessen Wirkung zeigt. Ohne Prozess keine Information, ohne Information kein Wissen über eine Existenz.

Information auf Symboleben, bzw. Informationsverarbeitung auf Symbolebene ist ein Kennzeichen von „menschlichen Leben“, hier denke ich findet man Konsens.

Unstrukturierte Information zu verarbeiten bedarf keiner Qualifikation, außer der, an bestimmten Prozessen teilnehmen zu können, also auf „Umwelteinflüsse“ zu reagieren.

Ein Elektron welches mit einem anderem über ein Photon eine WW hat, kann als Informationsverarbeitungseinheit (für unstrukturierte Informationen) angesehen werden, in dem Sinne kann die Wirklichkeit mit Information gleichgesetzt werden. (Im Sinne von Zeilinger).

Insbesondere ist dann ein Photon nicht mehr als eine „unstrukturierte“ Information.


Unser „Elektron“ versteht die Information, und trifft mit dieser Information eine Entscheidung. Ob diese nun objektiv Zufällig ist, oder vom Elektron „bewusst entschieden“ kann von uns nicht unterschieden werden!

Eine mathematische Formel, eine Aussage eines Physiker kann für uns Menschen nur dann Information sein, wenn klar ist, wie die Symbolkonvertierung erfolgt.

Dann kann man davon sprechen, dass die Information die Wirklichkeit repräsentiert, aber keinesfalls ist diese Information mit der Wirklichkeit gleichzusetzen.

Nachdem wir in unserer Sprache keine Differenzierung haben für diese beiden vollständig unterschiedlichen Formen von Information, weil in uns dieser Prozess permanent parallel und automatisch abläuft, kommt es in der Diskussion laufend zu „Missverständnissen“.

In diesem Sinne ist die Unterscheidung „Leben“ von „Nicht Leben“ nur möglich, wenn man den vollen Aspekt einer Existenz versteht, und beurteilen kann, ob diese Existenz „Sinnvoll“ auf Informationen reagiert.

Nachdem uns das wohl kaum möglich ist, ist es vermutlich einfacher Existenz danach zu klassifizieren welche Freiheitsgrade es bei dem Erlangen von neuen Informationen gibt zu reagieren. Und das wozu WIR Leben sagen, muss halt dann nach unserem Verständnis "sinnvoll" reagieren können.

Das schliesst weitere komplexere Informationsverarbeitungseinheiten, und somit Bewusstsein (Leben) zwar nicht aus, verbannt sie aber in unserem Sinne in das Reich der Esoterik.

Ich hoffe damit ein Wenig dabei beigetragen zu haben bei der Klärung des Rätsels um die Information.


Theo

JoAx
04.04.15, 12:16
Wir können, ohne auch nur jemals ein Notenblatt gesehen haben, diese Information verstehen.

Das ist eine gewagte Behauptung. Mag sein, dass man die Noten nicht kennen muss, um ein Musikstück zu verstehen (oder vlt. eher zu fühlen), aber es braucht schon eine, so zu sagen, "passende Erfahrung". Ich meine damit, dass ich (als Europäer) die chinesische oder indische Musik eher nicht "verstehe".


Diese Form der Information ist unstrukturiert und komplex.


Komplex - je nachdem, was für ein Musikstück das ist.
Unstrukturiert - wohl eher in gar keinem Fall. :D


Wir können alleine durch Betrachtung der Frequenzanalyse keine Aussage machen ob es sich um Musik handelt, oder einfach um einen rhythmischen Lärm.


Was ist "rhythmischer Lärm"?
Was verstehst du unter "Lärm"?
Und was unter "rhythmisch"?
Es gibt so ein Ding, das nennt man "weisses Rauschen". Wäre das für dich - Lärm?
Dieses "weisse Rauschen" kann eigentlich nur lauter oder leiser sein. Wäre periodische Veränderung der Lautstärke etwas, was du "Rhythmik" nennen würdest?

Irgendwie sagt mir meine Intuition, dass man sehr wohl Musik durch (Frequenz-) Analyse erkennen kann.

Bis hierhin.

TheoC
05.04.15, 15:31
Zitat von JoAx
Das ist eine gewagte Behauptung. Mag sein, dass man die Noten nicht kennen muss, um ein Musikstück zu verstehen (oder vlt. eher zu fühlen), aber es braucht schon eine, so zu sagen, "passende Erfahrung". Ich meine damit, dass ich (als Europäer) die chinesische oder indische Musik eher nicht "verstehe".
Stimmt schon das eine gewisse Erfahrung erforderlich ist. Das reicht dann aber auch schon aus. Für die Wahrnehmung von Harmonie und Takt benötigt es aber keinerlei weiteres Wissen. Hab in Kenia mit Leuten musiziert, die konnten nicht einmal lesen, von Noten so und so keine Ahnung. Aber tolle Musik haben die trotzdem gemacht. Das meine ich mit "verstehen" von "Information" - wir hören es (nehmen Schallwellen war), und erkennen es als Musik.

Zitat von JoAx
Komplex - je nachdem, was für ein Musikstück das ist.
Unstrukturiert - wohl eher in gar keinem Fall.


http://images.gutefrage.net/media/fragen-antworten/bilder/7412454/0_big.jpg

das meine ich mit "unstrukturierter Information" - nicht das das Ergebnis nachdem wir es "wahrgenommen" haben unstrukturiert ist. Diese "Wellen" müssen zuerst wahrgenommen werden um Information zu sein. Ich wüsste nicht wie ich es sonst sprachlich abgrenzen kann zu einer Symbolinformation

Wenn du nur das Bild hast, erkennst du bei Musik eigentlich immer eine bestimmte Regelmäßigkeit, das habe ich dann auch mir "Rhytmus" gemeint. Ein ähnliches Bild bekomme ich aber auch wenn ich an einer stark befahrenen Strasse vorbeifahrende Autos aufnehmen, das habe ich mit Lärm gemeint.

Vielleicht gibt es ja einen besseren Begriff für etwas was "Sinn macht" wenn wir es wahrnehmen (Information ist für uns) aber eben nicht als "Symbolische Information" vorliegt.
Das eine sind eben Noten, das andere komplexe Schallwellen.

Und diese beiden Arten von "Information" können aus meiner Sicht bei der Frage ob "Information und Wirklichkeit das gleiche sind" nicht gleich behandelt werden.


Theo

JoAx
06.04.15, 00:49
Das meine ich mit "verstehen" von "Information" - wir hören es (nehmen Schallwellen war), und erkennen es als Musik.

Das sagt doch zunächst nur, dass nicht alles unterschiedlich ist. Es gibt auch Gemeinsamkeiten.


das meine ich mit "unstrukturierter Information" - nicht das das Ergebnis nachdem wir es "wahrgenommen" haben unstrukturiert ist. Diese "Wellen" müssen zuerst wahrgenommen werden um Information zu sein. Ich wüsste nicht wie ich es sonst sprachlich abgrenzen kann zu einer Symbolinformation


Auch das sagt eher darüber etwas aus, wie geeignet unsere "Augen" für die Verarbeitung von Tönen, Klängen usw. sind. Eine Grafikkarte zu "bitten" Klänge zu generieren ist wohl eher unpassend, nicht wahr.


Wenn du nur das Bild hast, erkennst du bei Musik eigentlich immer eine bestimmte Regelmäßigkeit, das habe ich dann auch mir "Rhytmus" gemeint. Ein ähnliches Bild bekomme ich aber auch wenn ich an einer stark befahrenen Strasse vorbeifahrende Autos aufnehmen, das habe ich mit Lärm gemeint.


Habe ich schon vermutet. Aber auch da heisst es zunächst nur, dass (womöglich sogar nur ungeschultes) Auge Lärm nicht von Musik unterscheiden kann.

[QUOTE=TheoC;76917]
Vielleicht gibt es ja einen besseren Begriff für etwas was "Sinn macht" wenn wir es wahrnehmen (Information ist für uns) aber eben nicht als "Symbolische Information" vorliegt.
Das eine sind eben Noten, das andere komplexe Schallwellen.
[QUOTE=TheoC;76917]

Ja, gut, die selben Noten kann man auf unterschiedlichen Instrumenten spielen, und das wir auch (im Detail) unterschiedliche "Wellenbilder" ergeben. Stichwort - Klangfarbe. Informationen mittels Bilder miteinander zu teilen (in diesem Fall Noten), ist eine Art der Kommunikation, aber nicht die einzige. Diese als eine Art "primere" informationsübertragende ("Sinn machende") zu sehen, ist nicht wirklich korrekt. Denke einfach mal daran, was du über die Gemütslage eines Menschen erfahren kannst, ohne ihn zu sehen, und mit ihm über etwas füllig anderes sprechend.

Es ist schon immer so gewesen, dass der Mensch, wenn er etwas neues untersucht, nach "Parallelen"/Gemeinsamkeiten bei etwas ihm bereits bekanntem sucht. Aber das heisst nicht, dass alle Eigenschaften des "Bekannten" auf das "Unbekannte" übertragen werden (können). So z.B. bei EM-Wellen - man hat erkannt, dass die Gleichungen denen ähneln, die man von den mechanischen Wellen/Schwingungen her kennt, das heisst aber bsw. nicht, dass die EM-Wellen einen (mechanischen) Träger brauchen. Und so ist es auch mit der "Information" in der QM. Man schaut, ob etwas von diesem "Konstrukt" in der Physik sinnvoll angewendet werden kann. Sinnvoll heisst - dass es uns weiter (ein Erkenntnisgewinn) bringt. Und als Basis wird nicht die "Information" genommen, was man so darunter im täglichen Leben versteht, sondern die, für die mathematische Modelle bereits existieren. Von da muss man auch "tanzen". Und ein Bspl. dafür wäre halt EDV.

TomS
06.04.15, 10:03
Vielleicht sollte man mal erwähnen, dass der Begriff "Information" zunächst sehr abstrakt definiert wird und daher nicht unmittelbar auf unsere Anschauung past.

Dann ist Information in unserer Alltagssprache immer interpretationsabhängig; z.B. enthält der Satz "Eis ist gefrorenes Wasser" unterschiedlich viel Alltags-Information, je nach Vorwissen (fünf mich z.B. eher eine Tautologie mit null Alltags-Information); nach Formalisierung mittels Bits ist der mathematische Informationsgehalt eindeutig definiert, auch wenn die Alltags-Information variiert.

Und nicht zuletzt ist auch der mathematische Informationsgehalt kontextabhängig. Z.B. kann in einer Programmiersprache der tatsächliche Informationsgehalt einer Zahl immer durch den Informationsgehalt des kleinstmöglichen Programmes, das diese Zahl generiert, definiert werden. Die Zahl 2 mit der Bitdarstellung 10 ist sicher nicht mehr weiter komprimierbar; die Zahl 1048576 mit der Bitdarstellung 100000000000000000000 kann wohl durch 2^20 = 10^10100 kompakter repräsentiert werden. Dabei ist die Bitanzahl aber z.B. auch programmiersprachenabhängig. Eine nicht-berechenbare Zahl kann durch keinen kompakteren Algorithmus repräsentiert werden und ist selbst Träger der maximalen und minimalen Information.

Insofern kann mn nicht irgendetwas in den Raum stellen und von "der Information" sprechen, ohne den Kontext und die Formalisierung zu definieren.

TomS
06.04.15, 10:14
Da wir es hier auch mit Quanteninformation zu tun haben: ein QuBit wird durch einen eindimensionalen Einheitsvektor dargestellt; sein Informationsgehalt im Kontext der Quantenmechanik besteht zunächst mal in einer Richtungsangabe.

Wir können nun aber dieses QuBit als Kodierung einer klassischen Bitfolge interpretieren, und damit einen anderen Informationsbegriff zur Anwendung bringen. Der klassische Informationsgehalt (als Bitfolge) eines QuBits ist potentiell unendlich.

TheoC
06.04.15, 18:06
Hi TomS

Zitat TomS
Da wir es hier auch mit Quanteninformation zu tun haben: ein QuBit wird durch einen eindimensionalen Einheitsvektor dargestellt; sein Informationsgehalt im Kontext der Quantenmechanik besteht zunächst mal in einer Richtungsangabe.

Wir können nun aber dieses QuBit als Kodierung einer klassischen Bitfolge interpretieren, und damit einen anderen Informationsbegriff zur Anwendung bringen. Der klassische Informationsgehalt (als Bitfolge) eines QuBits ist potentiell unendlich.

Gibt es keinen Algorithmus um den "klassischen Informationsgehalt" zu berechnen? Dann wäre doch der binäre Informationsgehalt wesentlich geringer (eben nur der Informationsgehalt des Alg), oder verstehe ich da was nicht.

Danke
Theo

TheoC
06.04.15, 23:59
Hi TomS

was aus meiner Sicht nicht passt, ist die mathematische Definition des Informationsbegriffes (ich kenne nur die von Shannon) auf die Quantenphysik zu transportieren. Shannon geht bei seiner Definition von einen gegebenen endlichen Zeichensatz aus. Er klammert zwar die Bedeutungsebene aus, nicht aber die Symbolebene!

Bei einem "unendlichen Zeichensatz" kommt einem jedem Symbol unendlicher Informationsgehalt zu. Das passt IMHO nicht. Ein eindimensionaler Vektor der alle möglichen Richtungen haben kann repräsentiert aber im Shannon'schen Sinn einen unendlichen Zeichensatz!

Deswegen muss IMHO die Quantenphysik den Informationsbegriff "eigenständig" definieren (oder erweitern), und kann dabei um den semantischen Gehalt (die Bedeutung, die Form) von Information genau so wenig "herum" kommen, wie um den dynamischen (die Wirkung).

Nur ein Elektron "versteht" ein Photon "per se", tritt in WW. Ob es dabei einen "Sinn" erkennt, oder einfach nur "reagiert" können wir niemals erfahren.

Wir Menschen "verstehen" ein Photon (ich meine die Information die in dem "Konstrukt" verborgen ist, und kein "Ding") nicht "unmittelbar", deswegen muss unser Verstehen über die Symbolebene funktionieren. Und da ist es nicht gleich ob wir von "begrenzten" Zeichensätzen sprechen, oder von Vektoren und ähnlichen komplexen mathematischen Konstrukten.

Vielleicht liege ich damit auch ganz falsch, ist jedenfalls mein Zugang als Informatiker, der sich lange Zeit mit "was ist Information für uns Menschen und wie kommen wir dazu" beruflich beschäftigen hat dürfen.

lg
Theo

JoAx
07.04.15, 10:50
Vielleicht sollte man mal erwähnen, dass der Begriff "Information" zunächst sehr abstrakt definiert wird und daher nicht unmittelbar auf unsere Anschauung past.


So sehe ich das auch. Ein bisschen ähnelt es der Energie, die auch abstrakt und unterschiedlich geartet ist.

TomS
07.04.15, 11:30
Hi TomS

Gibt es keinen Algorithmus um den "klassischen Informationsgehalt" zu berechnen? Dann wäre doch der binäre Informationsgehalt wesentlich geringer (eben nur der Informationsgehalt des Alg), oder verstehe ich da was nicht.
Der Informationsgehalt einer binären Nachricht ist die Netto-Anzahl der Bits. Z.B. ist der Informationsgehalt der Zahl 7 = 111(b) einfach gleich 3.

TomS
07.04.15, 11:39
Hi TomS

was aus meiner Sicht nicht passt, ist die mathematische Definition des Informationsbegriffes (ich kenne nur die von Shannon) auf die Quantenphysik zu transportieren. Shannon geht bei seiner Definition von einen gegebenen endlichen Zeichensatz aus.

Bei einem "unendlichen Zeichensatz" kommt einem jedem Symbol unendlicher Informationsgehalt zu. Das passt IMHO nicht. Ein eindimensionaler Vektor der alle möglichen Richtungen haben kann repräsentiert aber im Shannon'schen Sinn einen unendlichen Zeichensatz!

Deswegen muss IMHO die Quantenphysik den Informationsbegriff "eigenständig" definieren ...
Der klassische Informationsgehalt einer klassischen Nachricht ist die Anzahl der Bits der Nachricht. Der quantenmechanische Informationsgehalt einer quantenmechanischen Nachricht ist die Anzahl der QBits (das ist die quantenmechanisch eigenständige Definition; für einen "unendlichen Zeichensatz").

Der Witz der quantenmechanischen Codierung ist jedoch gerade, dass ein unendlicher klassischer Informationsgehalt durch eine endliche quantenmechanische Nachricht repräsentiert werden kann. Das ist die Verknüpfung beider Begriffe.

Bsp.: ich will eine Bruchzahl [0,1] binär codieren. Klassisch benötige ich dazu eine unendliche Bitfolge 0.abc... wobei a,b,c,... für 0 bzw. 1 stehen. Quantenmechanisch genügt ein einziges QBit.

Die Semantik ist auf dieser Ebene (noch) irrelevant.

ingeniosus
07.04.15, 19:04
Die Bibel war vor langer Zeit vielleicht so eine Art Physikbuch, - heute ist sie das nicht mehr.

LG soon

a) vor langer Zeit: damals kannte man noch kein Physik

b) Nuturwissenschaft und Religion hält man besser sauber getrennt, weil deren Basen grundverschieden sind - aber beide bleiben gültig !

soon
07.04.15, 21:21
Nuturwissenschaft und Religion hält man besser sauber getrennt
Ja dann versuch das doch mal, und stell nicht bei jeder Betrachtung den Menschen in den Mittelpunkt und über das Geschehen.

soon
08.04.15, 01:09
vor langer Zeit: damals kannte man noch kein Physik

Wann Physik begann ist sicherlich Auslegungssache. Ich hätte kein Problem damit, die ersten Leute, die methodisch versuchten mit einem Stein ein Ziel zu treffen, als Physiker zu bezeichnen.:)

soon
08.04.15, 11:55
Der Witz der quantenmechanischen Codierung ist jedoch gerade, dass ein unendlicher klassischer Informationsgehalt durch eine endliche quantenmechanische Nachricht repräsentiert werden kann.
Durch Iterationsgleichungen wie z.B. der Verhulstgleichung (http://de.wikipedia.org/wiki/Logistische_Gleichung (http://de.wikipedia.org/wiki/Logistische_Gleichung)) sind in Grunde ebenfalls mittels weniger Zeichen beliebig lange Entwicklungszustände festgelegt. Man benötigt dabei nur das Verfahren (die Iterationsgleichung), einen Parameter und einen Startwert.
Gibt es da eine Analogie zur quantenmechanischen Codierung?

ingeniosus
08.04.15, 17:47
Ja dann versuch das doch mal, und stell nicht bei jeder Betrachtung den Menschen in den Mittelpunkt und über das Geschehen.

das machst Du ja eben ..... Du stellst Dich in den Mittelpunkt.

TheoC
08.04.15, 22:15
Zitat TomS
Der klassische Informationsgehalt einer klassischen Nachricht ist die Anzahl der Bits der Nachricht. Der quantenmechanische Informationsgehalt einer quantenmechanischen Nachricht ist die Anzahl der QBits (das ist die quantenmechanisch eigenständige Definition; für einen "unendlichen Zeichensatz").

Der Witz der quantenmechanischen Codierung ist jedoch gerade, dass ein unendlicher klassischer Informationsgehalt durch eine endliche quantenmechanische Nachricht repräsentiert werden kann. Das ist die Verknüpfung beider Begriffe.


Ein Qubit kann als Information (wenn also gemessen!) wie auch ein ganz gewöhnliches Bit als Information nur 2 Zustände haben, also 0 oder 1 sein. Liegt in der Definition des Qubits. Das Qubit repräsentiert 2 quantenmechanische Zustände die mit entsprechender quantenmechanischer Wahrscheinlichkeit auftreten.

Das es "zwischen den beiden gemessenen" Zuständen eine Überlagerung ALLER möglichen Zustände zwischen 0 und 1 gibt nützt bei nur einem Qubit garnichts, weil diese "Information" kein "Wissen" wird. Wenn Information, (weil gemessen) ,dann hat unser Qubit den Wert 0 oder 1!

In der Informatik gibt es neben den Zustand 0 und 1 (in der Welt der Datenbank) auch einen "dritten" Zustand, der wird meistens mit .Null geschrieben, und bedeutet einfach "nicht definiert". Dort nützt der aber genau nichts, ausser das man weiss, dass der Wert NICHT DEFINIERT = NICHT EXISTENT ist.

Bei einem Qubit sind die Zustände wenn nicht gemessen aber sehr wohl existent, auch wenn nicht als Wissen zugängig.

Durch Kombination mehrerer Qubits lassen sich, wie auch in der klassischen Informatik mit 0/1 codierte "Wertefolgen" erzeugen.

Der Trick besteht imho darin, dass zB 4 Qubits so lange sie nicht gemessen sind alle Zustände von 0000 bis 1111 gleichzeitig haben, und alle Zustände mit einer einzigen Operation bearbeitet werden können.

Die armen Informatiker müssen aber in klassischen Systemen alle 16 Zustände sequentiell abarbeiten.

Ein Qubit hat nicht "unendlich viel Information" sondern Operationen mit Qubits benötigen "unendlich kurze Zeit"! Oder Operationen auf Qubits können im vollen Umfang gleichzeitig (parallel) durchgeführt werden.

Die "Parallelität der Informationsverarbeitung" ist imho der springende Punkt, nicht die "Menge der Information". Aus der Innensicht eines Quantensystems mag es so sein dass es "unendlich viel Information" gibt, aus der Sicht eines "Messenden" gibt es nicht mehr Information als in klassischen Systemen, aber zumindest theoretisch eine nahezu unendlich kurze Verarbeitungszeit.

Das Resultat einer "unendlichen Verarbeitungsgeschwindigkeit" sieht wohl sehr ähnlich aus wie "unendliche Information", ist aber imho eine Fehldefinition.

lg
Theo

TomS
08.04.15, 22:21
Durch Iterationsgleichungen wie z.B. der Verhulstgleichung (http://de.wikipedia.org/wiki/Logistische_Gleichung (http://de.wikipedia.org/wiki/Logistische_Gleichung)) sind in Grunde ebenfalls mittels weniger Zeichen beliebig lange Entwicklungszustände festgelegt. Man benötigt dabei nur das Verfahren (die Iterationsgleichung), einen Parameter und einen Startwert.
Gibt es da eine Analogie zur quantenmechanischen Codierung?
Ich sehe keinen.

Bereits eine einfache Gleichung wie x^2 = 2 "definiert" unendlich viele Bits (rein klassisch). Die Problematik ist jedoch, dass du mit einer speziellen Gleichung keinen universellen Algorithmus (wie z.B. mittels einer Turingmaschine) definieren kannst.

Ich denke, man muss unterscheiden, ob man einen speziellen Algorithmus mittels einer speziellen Maschine nachbauen will (z.B. kann man mit einfachen elektronischen Bauteilen differenzieren und integrieren), oder ob man einen universellen Computer bauen möchte (klassisch oder quantenmechanisch). Wenn man letzteres will, benötigt man einen fest definierten, universellen Aufbau, den man mit frei wählbaren Algorithmen (Programmen) sowie zu diesen Algorithmen wiederum frei definierbaren Daten füttern kann.

TheoC
09.04.15, 21:14
Hi TomS

vielleicht habe ich mich ja auch zu "romantisch" ausgedrückt. Ich gehe eher der Frage nach ob es so was wie eine "Syntax" für Quantenphysik geben kann; was ja nicht unbedingt zu einem "philosopisch natürlichen Verständnis" führt, sondern eher zu einem formalen Konzept der "Quanten- Informationsverarbeitung".

So wie ein Assemblerprogramm (Syntax) ja auch keine "Erklärung" liefert wie die Welt funktioniert, aber man kann hübsche Dinge damit machen, ohne das physikalische Konzept eines Computers zu kennen. :D

lg
Theo

TomS
10.04.15, 06:41
Eine Syntax benötigst du erst, wenn du keinen spezialisierten Computer bauen möchtest, also wenn du verschiedene Programme oder Algorithmen ausführen möchtest. So wie ich das sehe liegen die Probleme des Quantencomputers aber noch bei den bzgl. eines Algorithmus spezialisierten Computers.

Was man zumindest benötigen würde, um deine Frage zu beantworten, wäre eine "Quanten-Turing-Maschine".