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Bernhard 23.01.19 17:17

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 90223)
Wenn ich recht verstehe, dann ist das schon ein Ensemble gleichartiger Messungen; man bereitet ja n mal denselben Zustand vor, wenn auch nacheinander an einem und demselben System, oder?

Ja schon. Es kommt auf's gleiche raus.

JoAx 24.01.19 13:26

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90211)
Habe die Antwort vorhin bei der TU Braunschweig auf milq.tu-bs.de nachlesen können.

Es wäre nicht verkehrt einen Link anzugeben.

it77 26.01.19 09:36

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 90168)

Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).

Der scharfe Zustand existiert nur für die Dauer eines infinitisimalen Augenblicks.

Wie würde hier ein experiment aussehen, mit dem festgestellt werden soll, ob sich kerne bzgl. des Zerfalls in sp befinden oder nicht?

Hawkwind 26.01.19 17:59

Quanten-Zeno-Effekt
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90235)
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).

Verstehe ich nicht. Warum sollte das so sein?
Du sprichst von der Messung beim Quanten-Zeno-Effekt?

Nach dem Projektionspostulat geht das System durch die Messung immer in einen scharfen Zustand über.

Im Prinzip stellt man beim Quanten-Zeno-Effekt die Wellenfunktion des Gesamtsystems als eine Überlagerung dar, in der Art

|Psi> = a(t) |unzerfallen> + b(t) |zerfallen>

Die zeitliche Entwicklung ist derart, dass a mit der Zeit ab-, und b zunimmt, z.B. a=exp(-r*t), b=1-exp(-r*t).
also bei t=0

|Psi> = |unzerfallen>

Eine Messung, die feststellt, dass das System nicht zerfallen ist, präpariert dann wieder den scharfen Zustand

|Psi> = |unzerfallen>

d.h. a=1, b=0 und wirft zurück auf den Zustand bei t=0.

Misst man kontinuierlich, wird der Zerfall verhindert.
Das ist nun eine eher qualitative Diskussion; wie man so etwas exakt rechnet, findet man z.B. hier
Almut Beige and Gerhard C. Hegerfeldt: "Projection Postulate and Atomic Quantum Zeno Effect", Physical Review A, 1996
https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9512012.pdf

----
irgendwie ein "haarsträubender" Effekt, aber auch experimentell nachgewiesen. Das Projektionspostulat (also Kopenhagener Deutung) ist ein wesentlicher Pfeiler zum Verständnis.
Wie erklärt die "Viele Welten"-Deutung diesen Effekt?

JoAx 26.01.19 21:20

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90235)
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).

Das System erfährt unmittelbar nach der Messung wieder die unitäre Entwicklung, wie Hawkwind sie kurz skizziert hat. Diese kann man auch nicht beobachten. Jeder Versuch das zu tun, "resettet" das System in einem der Eigenzustände, mit der zum Zeitpunkt der Messung entsprechender Wahrscheinlichkeit.

So ist die QM.

PhysikNoob 27.01.19 03:45

AW: Superposition
 
Dazu hab ich mir auch einige Gedanken gemacht und bin soweit gekommen dass quantenobjekte sich sowieso mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und somit in jeder Zeit und wahrscheinlich auch in jeder Dimension bestehen.

Meiner Meinung nach sind unsere Augen Detektoren die bestimmen wo sich Objekte befinden doch sobald dieTrägheit des Auges einsetzt brachen wir technische Mittel und bspw ein einzelnes Photon zu detektieren.

Es wäre vllt auch nützlich den Doppelspalt Experiment mit hintereinander liegenden Detektoren durchzuführen um die Flugbahn des photons zu bestimmen.

Mfg Yan

it77 27.01.19 08:49

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 90238)
Verstehe ich nicht. Warum sollte das so sein?
Du sprichst von der Messung beim Quanten-Zeno-Effekt?

Nach dem Projektionspostulat geht das System durch die Messung immer in einen scharfen Zustand über.

Im Prinzip stellt man beim Quanten-Zeno-Effekt die Wellenfunktion des Gesamtsystems als eine Überlagerung dar, in der Art

|Psi> = a(t) |unzerfallen> + b(t) |zerfallen>

Die zeitliche Entwicklung ist derart, dass a mit der Zeit ab-, und b zunimmt, z.B. a=exp(-r*t), b=1-exp(-r*t).
also bei t=0

|Psi> = |unzerfallen>

Eine Messung, die feststellt, dass das System nicht zerfallen ist, präpariert dann wieder den scharfen Zustand

|Psi> = |unzerfallen>

d.h. a=1, b=0 und wirft zurück auf den Zustand bei t=0.

Misst man kontinuierlich, wird der Zerfall verhindert.
Das ist nun eine eher qualitative Diskussion; wie man so etwas exakt rechnet, findet man z.B. hier
Almut Beige and Gerhard C. Hegerfeldt: "Projection Postulate and Atomic Quantum Zeno Effect", Physical Review A, 1996
https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9512012.pdf

Du sagst es: in t=0 ist a=1 und b=0!

Die Zeit läuft aber weiter. D.h. sofort nach der Messung, bei t>0, befinden sich die Kerne wieder in Superposition.
Das meinte ich mit:

Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90235)
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).

Der scharfe Zustand existiert nur für die Dauer eines infinitisimalen Augenblicks.

Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 90238)
irgendwie ein "haarsträubender" Effekt, aber auch experimentell nachgewiesen. Das Projektionspostulat (also Kopenhagener Deutung) ist ein wesentlicher Pfeiler zum Verständnis.

Naja, mit dem experimentellen Nachweis ist es laut Wikipedia so eine Sache:
https://de.wikipedia.org/wiki/Quante...andere_Aspekte

Bernhard 27.01.19 09:11

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von PhysikNoob (Beitrag 90241)
Dazu hab ich mir auch einige Gedanken gemacht und bin soweit gekommen dass quantenobjekte sich sowieso mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und somit in jeder Zeit und wahrscheinlich auch in jeder Dimension bestehen.

Solche (falschen) Vermutungen gehören bestenfalls in den Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik".

Hawkwind 27.01.19 10:18

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90242)
Du sagst es: in t=0 ist a=1 und b=0!

Die Zeit läuft aber weiter. D.h. sofort nach der Messung, bei t>0, befinden sich die Kerne wieder in Superposition.
Das meinte ich mit:





Naja, mit dem experimentellen Nachweis ist es laut Wikipedia so eine Sache:
https://de.wikipedia.org/wiki/Quante...andere_Aspekte

Da gibt es schon etliche Experimente. Das komplette Anhalten einer Zerfalls ist aber wohl nur eine Idealisierung, da eine jede Messung eine endliche Zeit benötigt.

https://arxiv.org/pdf/0903.3297.pdf
"Quantum Zeno dynamics: mathematical and physical aspects"
Zitat:

The QZE was successfully checked in a variety of different situations, on experiments involving photon polarization [93], nuclear spin isomers [122], individual ions [10, 172, 188, 9], optical pumping [118], NMR [189], Bose-Einstein condensates [168] and new experiments are in preparation with neutron spin [79, 148] and superconducting qubits [80, 178].
oder etwa

"Observation of the Quantum Zeno and Anti-Zeno effects in an unstable system"
https://arxiv.org/pdf/quant-ph/0104035.pdf

"Study of the Quantum Zeno Phenomenon on a Single Solid State Spin"
https://arxiv.org/pdf/1301.4544.pdf

oder auch in dem von dir angegebenen Wiki-Link
"Evolution of an Atom Impeded by Measurement: The Quantum Zeno Effect"
https://arxiv.org/pdf/1301.4544.pdf

it77 27.01.19 10:52

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 90246)
Da gibt es schon etliche Experimente. Das komplette Anhalten einer Zerfalls ist aber wohl nur eine Idealisierung, da eine jede Messung eine endliche Zeit benötigt.

Ok, dass der Effekt so nachweisbar ist, das mag sein. War auch nur eine Nebenbemerkung von mir.

Ich weiß nur nicht, wie mir der Quanten-Zeno-Effekt auf die Ausgangsfrage hin weiterhilft.

Ich stelle mir das so vor: jemand misst in bestimmten Abständen, ob ein Kern zerfallen ist oder nicht. Immer, wenn er misst, wird a auf 1 zurückgesetzt. Nach der Messung nimmt a langsam ab, um dann bei der nächsten Messung wieder sprunghaft auf 1 anzusteigen.

Kann denn jetzt ein Dritter diesen zeitlichen Verlauf von a oder zumindest die Zeitpunkte, wo die Sprünge stattfinden, experimentell ermitteln?
Ich denke nein...

(Die Ausgangsfrage dieses Threads war ja: Der Professor will also, wenn er die Box mit [Schrödingers] Katze öffnet, wissen, ob sein Hiwi nicht vorher schon heimlich mal hineingeschaut hat. Kann er dies feststellen?)

Und: bei dem Kern kann es sich auch um ein Ensemble von Kernen handeln. Ändert an der Frage nichts.


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