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Alt 02.09.09, 21:45
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Optimist71 Optimist71 ist offline
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Standard AW: Doppelspaltexperiment mit verschränkten Photonen

Hallo ZPE,

Zitat:
Zitat von ZeroPointEnergy Beitrag anzeigen
Zum Experiment:
Bei besagtem Experiment handelt es sich um ein zweifaches Doppelspalt Experiment. Es gibt zwei Strecken mit jeweils einem Doppelspalt und dem Detektor dahinter. Nun wird ein verschränktes Photonenpaar erzeugt und dieses wird auf jeweils einer Strecke mit Doppelspalt abgeschossen.

Nun verhällt es sich ja so das am Detektor solange ein Interferenzmuster entsteht wie die Wellenfunktion der Photonen intakt ist. Sobald ich eine Messung vornehmne kollabiert die Wellenfunktion und das Ergebniss am Detektor hat eine Teilchen charakteristik.
Was ist denn der Doppelspaltversuch? Richtig, eine Messung! Fuer jedes einzelne Photon wird eine Positionsmessung durchgefuehrt (mit dem Messergebnis in Form eines Punktes auf der Photoplatte). Ein Interferenzmuster wird erst sichtbar, wenn Du den Doppelspalt mit sehr vielen Photonen bombadierst (Bestrahlung mit monochromatischem Licht). Da Du allerdings in Deinem Versuch nur jeweils ein Photon auf jeden Spalt schiesst, wirst Du auch jeweils nur einen Punkt auf der Photoplatte sehen und kein Interferenzmuster.

Zitat:
Was passiert aber mit dem verschränkten Teilchen? In diesem Experiment wurde beschrieben das sich die Messung auch auf das verschränkte Photon auswirkt, da dessen Wellenfunktion gleichzeitig kollabiert oder eben auch nicht falls wir die Messung weglassen. Die Messung auf der einen Strecke beeinflusst also das Ergebniss am Detektor auf der anderen Seite.

Ist das soweit richtig?
Nein. Dass die beiden Photonen verschraenkt sind bedeutet, dass sie mit einer gemeinsamen Zustandsfunktion beschrieben werden.

Das mit dem "Kollaps" der Wellenfunktion ist eigentlich ein veralteter Begriff, der mehr verwirrt als dass er nutzt. Eine Messung ist eine Wechselwirkung. Diese Wechselwirkung hat eine Dauer > 0. Was "waehrend" dieser Messung passiert, ist unbekannt. Was da auch immer passiert, unmittelbar nach der Messung hat die Wellenfunktion eine Form, die man einen Eigenzustand nennt. In solch einem Eigenzustand wird einer der moeglichen Messwerte fuer die gemessene Observable sicher (mit Wahrscheinlichkeit 1) gemessen, fuer die anderen moeglichen Messwerte ist die Messwahrscheinlichkeit in diesem Eigenzustand Null.

Die "Beeinflussung" zweier Teilchen im gleichen Quantensystem ist dabei nur reine Statistik: Das Betragsquadrat der Wellenfunktion ist eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion. Ist sie einmal normiert (Integral der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion ueber den gesamten Raum = 1), so ist sie es immer. Ein Zweiteilchenproblem mit gemeinsamer Zustandsfunktion quantenmechanisch zu beschreiben ist zumindest fuer massenbehaftete Teilchen kein Problem (fuer Photonen kann ich's nicht, was nicht heissen soll, dass es nicht geht). Eine Messung im gemeinsamen Quantensystem an einem beliebigen Ort, z.B. Detektion eines der beiden Teilchen, hat eine Aenderung der gemeinsamen Zustandsfunktion und damit auch der Wahrscheinlichkeiten fuer die moeglichen Messergebnisse des zweiten Teilchens zur Folge.

Fuer Informationsuebertragung ist ein System mit zwei verschraenkten Teilchen nicht geeignet.

-- Optimist
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