Der Begriff Information

[ingeniosus]

Zitat von Bauhof

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]

Zitat von RoKo

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]

Zitat von future06

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]

Zitat von future06

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).

Elementarteilchen wie Photonen haben keine Identität; sie sind identisch. Darauf basiert die Quantenstatistik

[future06]

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]

Hallo Hawkwind,

Zitat von Hawkwind

Reflexion von Licht erzeugt Druck auf einen Spiegel (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]

Zitat von RoKo

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:

Zitat von RoKo

.. 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]

Zitat von future06

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]

Zitat von RoKo

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]

Wirkung=Energie*Zeit