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it77 20.01.19 07:44

Superposition
 
Hallo zusammen,

Messungen an Quantenobjekten legen deren zu messende Zustände erst fest. Vor der Messung befindet sich das Quantenobjekt in einem unbestimmten "Überlagerungszustand" (Superpostion). Soweit so (un-)klar.

Zwei Fragen hierzu:

1. Ist prinzipiell feststellbar, ob sich ein Quantenobjekt in Superposition befindet oder nicht? Es soll nur festgestellt werden, ob es sich in Superposition befindet, es sollen keine konkreten Observablen-Werte gemessen werden. Der Professor will also, wenn er die Box mit der Katze öffnet, wissen, ob sein Hiwi nicht vorher schon heimlich mal hineingeschaut hat. Kann er dies feststellen?

2. Wann fallen Quantenobjekte mit festgelegten Eigenschaften wieder in einen Überlagerungszustand zurück?

Bernhard 20.01.19 11:12

AW: Superposition
 
Hallo it77,

Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90082)
1. Ist prinzipiell feststellbar, ob sich ein Quantenobjekt in Superposition befindet oder nicht?

Dazu muss man entweder eine Messung durchführen und hat damit automatisch eine gewisse Wechselwirkung mit dem Objekt oder man kennt das System aus früheren Messungen.

Zitat:

2. Wann fallen Quantenobjekte mit festgelegten Eigenschaften wieder in einen Überlagerungszustand zurück?
Das hängt vom Objekt selbst und den äußeren Einflüssen auf das Objekt ab.

it77 20.01.19 20:33

AW: Superposition
 
Hallo Bernhard,

Bist Du sicher, dass Du meine erste Frage richtig verstanden hast?

Was für ein äusserer Einfluss könnte es sein, der die Polarisation eines Photons in den Überlagerungszustand zurückbringt?

Danke und Gruss.

Hawkwind 20.01.19 22:10

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90097)
Hallo Bernhard,

Bist Du sicher, dass Du meine erste Frage richtig verstanden hast?

Was für ein äusserer Einfluss könnte es sein, der die Polarisation eines Photons in den Überlagerungszustand zurückbringt?

Danke und Gruss.


Du hattest ja ganz allgemein gefragt
"2. Wann fallen Quantenobjekte mit festgelegten Eigenschaften wieder in einen Überlagerungszustand zurück? "

Und Bernhards Antwort ist korrekt: es gibt durchaus Fälle, in denen sich die quantenmechanische Wellenfunktion zeitlich von einem Eigenzustand in eine Superposition entwickelt. Nimm z.B. eine Ortsmessung an; nach der Messung gleicht die Wellenfunktion im Ortsraum einem scharfen Peak am gemessenen Ort und ansonsten Null. Handelt es sich um ein freies Teilchen, so wird aber seine Wellenfunktion mit der Zeit wieder auseinanderlaufen ("Dispersion"). Oder mit anderen Worten, sie geht in einen Überlagerungszustand über. Das ist z.B. hier erklärt:
http://www.pci.tu-bs.de/aggericke/PC...llenpakete.htm

it77 20.01.19 23:34

AW: Superposition
 
Ok. Auf die erste Frage bezogen hiesse das, dass das sie Breite des Wellenpakets messbar ist?

Hawkwind 21.01.19 02:16

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90101)
Ok. Auf die erste Frage bezogen hiesse das, dass das sie Breite des Wellenpakets messbar ist?

... indem du ein Ensemble gleichartiger Experimente ausführst, kannst du feststellen, wie weit die gemessenen Orte um den Erwartungswert herum streuen. Das ist die Breite des Paketes.

it77 21.01.19 07:16

AW: Superposition
 
Ok, danke.....

it77 21.01.19 08:14

AW: Superposition
 
noch eine Nachfrage:

Superposition wird statistisch über das Vorhandsein einer Streuung nachgewiesen, ok.

Wenn ich jedes Teilchen zweimal kurz hintereinander messe, erhalte ich zwei Statistiken mit der gleichen Streuung, oder?

Einmal aufgrund von "Superposition" und das andere Mal aufgrund der Streuung festgelegter Werte.

Wie kann man die beiden Fälle unterscheiden?

Hawkwind 21.01.19 08:39

AW: Superposition
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 90109)
noch eine Nachfrage:

Superposition wird statistisch über das Vorhandsein einer Streuung nachgewiesen, ok.

Wenn ich jedes Teilchen zweimal kurz hintereinander messe, erhalte ich zwei Statistiken mit der gleichen Streuung, oder?

Einmal aufgrund von "Superposition" und das andere Mal aufgrund der Streuung festgelegter Werte.

Wie kann man die beiden Fälle unterscheiden?

Bei der ersten Messung stellst du eine Streuung fest, also eine gewisse Breite. Wenn die 2. Messung nun unmittelbar folgt, ist das Teilchen in keiner Superposition und du reproduzierst wieder den Wert der 1. Messung.

it77 21.01.19 09:12

AW: Superposition
 
ok.

D.h. aber, dass ich nicht wirklich feststellen kann, ob sich ein Teilchen in Superposition befindet, da ich für Teilchen mit festgelegten Eigenschaften ja ggf. die gleiche Streuung messe. Oder sehe ich das falsch?


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