Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Hallo liebe Teilnehmerin/ lieber Teilnehmer dieses Forums!

Ich finde den Quantenradierer und im speziellen das Thema der nachträglichen Löschung der Welcher-Weg-Markierungen extrem interessant. Beim herunterbrechen auf einzelne Aspekte sind mir jedoch mehrere Fragen aufgestoßen, die ich mir trotz intensiverer Recherche nicht beantworten kann - und die sich am besten durch ein Gedankenexperiment ausdrücken lassen, dessen Ergebnisse zwar richtig sein müssten, während sie gleichzeitig nicht richtig sein können.

Kannst Du/könnt Ihr vielleicht so nett sein und mir auf die Sprünge helfen, aus welchem Grund welches der folgenden Ergebnisse verkehrt ist?

Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)

[1] In einem Versuchsraum, in dem keine Personen anwesend sind, werden kurz aufeinanderfolgend einzelne Elektronen in Richtung eines DS abgefeuert.

[2] Am DS messen zwei Sensoren, welcher konkrete Spalt durchquert wird. Das entsprechende Ergebnis wird durch die Hochsetzung von Zählern (einfache digitale Displays) dargestellt/gespeichert, die neben dem Versuchsaufbau platziert sind.

Durchquert ein Elektron den linken Spalt, löst Sensor[linker Spalt] aus, dass Zähler[linker Spalt] um 1 hochgesetzt wird.
Durchquert ein Elektron den rechten Spalt, löst Sensor[rechter Spalt] aus, dass Zähler[rechter Spalt] um 1 hochgesetzt wird. Ausserdem wird in beiden Fällen noch ein 3. Zähler (Gesamtzähler) um 1 hochgesetzt.

[3] Auf dem Detektorschirm, der hinter dem DS platziert ist, werden die Positionen der einzelnen Treffer erfasst und optisch abgebildet.

[5] Ausserhalb des Versuchsraums befindet sich eine Bedieneinrichtung, über die die Stromzufuhr zu den einzelnen Zählern unterbrochen werden kann.


Nach einem gewissen (ausreichend langen) Zeitraum .....

Ergebnis(Variante A)

.... betritt der Versuchsleiter den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = Anzeige Anzahl der Elektronen, die den linken Spalt durchquert haben
Zähler[rechter Spalt] = Anzeige Anzahl der Elektronen, die den rechten Spalt durchquert haben
Gesamtzähler = Anzeige Anzahl der Elektronen, die den linken oder rechten Spalt durchquert haben.
Detektorschirm = Balkenmuster

Ergebnis(Variante B)

.... unterbricht der Versuchsleiter die Stromzufuhr zu Zähler[linker Spalt] und zu Zähler[rechter Spalt].

Daraufhin betritt er den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = keine Anzeige
Zähler[rechter Spalt] = keine Anzeige
Gesamtzähler = Anzeige Anzahl der Elektronen, die den linken oder rechten Spalt durchquert haben.
Detektorschirm = Balkenmuster

Ergebnis(Variante C)

.... unterbricht der Versuchsleiter die Stromzufuhr zu allen 3 Zählern.

Daraufhin betritt er den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = keine Anzeige
Zähler[rechter Spalt] = keine Anzeige
Gesamtzähler = keine Anzeige
Detektorschirm = Interferenzmuster



Ich würde mich sehr über Unterstützung freuen.

Und bis dahin wünsche ich Dir/Euch erstmal einen schönen Tag!!

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Wie kommst du auf "Balkenmuster" in Variante B?
Wenn der Spalt, durch den die Elektronen gehen, nicht detektiert wird, dann gibt es Interferenz. Oder habe ich da was falsch verstanden?
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PS. Willkommen im Club. :)

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Geht es um den Zählerstand oder um den Einfluß der Messung.

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Hallo Hawkwind,
Vielen Dank für die Willkommensgrüße!
Hallo Geku!

@Hawkwind
Der Gesamtzähler wird ja nur um 1 hochgesetzt, wenn einer der Sensoren ein Elektron (=Teilchenverhalten) gemessen hat. Die Welcher-Weg-Markierung muss dagegen wohl nicht zwingend so gespeichert werden, dass MENSCH auch nachträglich rekonstruieren kann, welcher konkrete Spalt durchquert wurde. Ich kenne zumindest keine Argumente, die zwingend gegen diese Ansicht sprechen - wogegen ich auf ein paar Ansätze gestoßen bin, die recht deutlich für sie sprechen. Ich gehe auch gerne nochmal konkret auf dieses Thema ein.

Aber erstmal würde mich interessieren, ob wir uns einig sind, dass es sich bei Ergebnis(Variante C) um ein Versuchergebnis handelt, das zwingend davon abhängt, dass MENSCH während der Versuchsdurchführung/bevor die Zähler von der Stromzufuhr getrennt werden, weder Detektorschirm noch Zählerstände optisch wahrnimmt?

Wünsche Euch ein schönes WE

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Der Gesamtzähler ist ziemlich uninteressant; er besagt nichts über Teilchen- oder Wellenverhalten der Elektronen: es ist die Messung an einem der Spalte ("Ortsmessung"), die die Wellenfunktion zu einem lokalisierten Wellenpaket ("Teilchen") kollabieren lässt.

Mit C stimme ich überein. Es irritiert mich nur etwas, dass du "MENSCH" groß schreibst, was willst du damit sagen? Entscheidend ist, ob detektiert wird oder nicht. Ob ein Mensch oder ein Tier oder eine Zeitschaltuhr für die Abschaltung der Messung sorgt, spielt keine Rolle.

Danke, dir auch ein schönes WE!

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Wichtig ist zunächst über die Anforderungen an das Experiment Bescheid zu wissen:

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Dopp...le_Beobachtung

Wichtig für das Interferenzmuster ist, das alle Photonen die gleiche Wellenlänge besitzen.

Der Eingriff mit Polarisationsfilter ist, unwissenschaftlich bezeichnet, sehr brutal.

Jeder Funkamateur weiß, dass sich Funkübertragungen mit orthogonal aufeinander stehende Dipole sich gegenseitig nicht stören, da sich keine Interferenz ausbildet. Dieses Verfahren wird zur Verdoppelung von Übertragungskanäle bei SAT verwendet.

Gibt es andere Methoden den Weg der Photonen zu bestimmen?

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Hallo Hawkwind!

Danke für die Beantwortung der Frage!!

Fazit/Zusammenfassung:
》 Keine Welcher-Weg-Markierungen(alle Zähler vom Strom getrennt) = Interferenz
》 Welcher-Weg-Markierungen sind vorhanden (Zähler haben Strom) = Balkenmuster



Angenommen im Versuchsraum wurde eine Kamera installiert, damit der Versuchsleiter die Zählerstände nach der Versuchsdurchführung betrachten kann, ohne den Versuchsraum zu betreten.

Ergebnis(Variante D)
Der Versuchsleiter betrachtet auf einem Monitor die Zählerstände.
Dann unterbricht er die Stromzufuhr zu allen Zählern und betritt den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = keine Anzeige
Zähler[rechter Spalt] = keine Anzeige
Gesamtzähler = keine Anzeige
Detektorschirm = Balkenmuster

Aber wo sind jetzt die Welcher-Weg-Markierungen?

Sollte meinen: dass MENSCH (während der Versuchsdurchführung/bevor die Zähler von der Stromzufuhr getrennt werden) weder Detektorschirm noch Zählerstände optisch wahrnimmt.

Teilchen....Wellen....schade dass Du soweit weg wohnst. Denn ansonsten könnte ich Dir etwas zeigen, was 12.000 Jahre alt ist, von dem mindestens auch Platon, Da Vinci und die Katharer wussten .... und das Deine Ansichten vollkommen auf den Kopf stellen würde.

Hallo Geku.
Vielleicht liest Du den Artikel besser nochmal. Ich glaub Du stehst auf dem Schlauch.

Viele Grüße aus dem sonnigen Flensburg

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Das ist tatsächlich sehr verwirrend. Es ist nur eine Aussage zum Interferenzmuster welche Du dir einfach merken muss. Wenn es irgendwie möglich ist die Weg-Information zu erhalten kommt kein Interferenzmuster. Hast Du diese Information nicht, kommt das Interferenzmuster.
Wird evtl. an eine anderen Beispiel klar. Das Experiment wurde tatsächlich durchgeführt.
Wieder Doppelspalt. Nur ist dieses mal der Schirm für das Muster weiter weg. Am Spalt wird gezählt wo das Teilchen durchging. Die Wechselwirkung findet immer statt. Die Information wird aber gelöscht, bevor das Teilchen auf den Schirm trifft. Niemand kann diese Information auslesen, dass ist der entscheidende Punkt. Dann ist ein Interferenzmuster vorhanden. Es ist egal ob jemand schaut oder nicht oder in welcher Reihenfolge der zeitliche Ablauf war. Es ist nur wichtig, ob die Weg-Information theoretisch nachgeschaut werden kann oder nicht.
Es ist nicht interessant, ob es tatsächlich ausgelesen wird.=> Egal ob ein Mensch schaut oder nicht! Meiner Meinung nach ist ein "Bewusstsein" nicht relevant. Dazu gibt es aber gerade eine andere Diskussion.

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Wir reden hier über Elektronen.

AW: Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
 

Gedankenexperiment (Doppelspaltexperiment mit Quantenradierer)
Von F. Fuchs / O.Porth

[1] In einem Versuchsraum, in dem keine Personen anwesend sind, werden kurz aufeinanderfolgend einzelne Elektronen in Richtung eines DS abgefeuert.

[2] Am DS messen zwei Sensoren, welcher konkrete Spalt durchquert wird. Das entsprechende Ergebnis wird durch die Hochsetzung von Zählern (einfache digitale Displays) dargestellt/gespeichert, die neben dem Versuchsaufbau platziert sind.
Durchquert ein Elektron den linken Spalt, löst Sensor[linker Spalt] aus, dass Zähler[linker Spalt] um 1 hochgesetzt wird.
Durchquert ein Elektron den rechten Spalt, löst Sensor[rechter Spalt] aus, dass Zähler[rechter Spalt] um 1 hochgesetzt wird.
Auf die Zähler ist eine Kamera gerichtet, die mit dem Monitor im Wartezimmer verbunden Ist.

[3] Auf dem Detektorschirm, der hinter dem DS platziert ist, werden die Positionen der einzelnen Treffer erfasst und optisch abgebildet.

[4] Im Wartezimmer befindet sich eine Bedieneinrichtung, über die die Stromzufuhr zu den einzelnen Zählern unterbrochen werden kann.

Nach einem gewissen (ausreichend langen) Zeitraum .....

Ergebnis(Variante A)
.... betritt der Versuchsleiter den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = Anzeige Anzahl der Elektronen
Zähler[rechter Spalt] = Anzeige Anzahl Elektronen
Detektorschirm = Balkenmuster

Ergebnis(Variante B)
.... unterbricht der Versuchsleiter die Stromzufuhr zu allen Zählern und betritt er den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = keine Anzeige
Zähler[rechter Spalt] = keine Anzeige
Detektorschirm = Interferenzmuster

Ergebnis(Variante C)
.... betrachtet der Versuchleiter die Zählerstände im Versuchraum
Dann unterbricht er die Stromzufuhr zu allen Zählern und betritt den Versuchsraum:
Zähler[linker Spalt] = keine Anzeige
Zähler[rechter Spalt] = keine Anzeige
Detektorschirm = Balkenmuster