Frage zur Messung von verschränkten Teilchen

[TomS]

Zunächst mal bin ich der Meinung, dass nichtlokal korrekt ist, nichtreal dagegen nicht (bzw. nicht logisch zwingend).

Der Übergang von nichtlokal zu lokal ist einfach die Konsequenz einer lokalen Wechselwirkung oder Messung. Die Lokalisierung folgt dabei aus der Dekohärenz.

[Timm]

Zitat von TomS

Die Lokalisierung folgt dabei aus der Dekohärenz.

Sofern man den Messprozess aus VWI Sicht (und nicht aus der von John von Neumann) betrachtet, oder?

[TomS]

Nein, generell.

Die Dekohärenz führt zu einer Superposition quasi-klassischer, lokalisierter Zustände.

1) Nach von Neumann würde daraus genau ein Zustand zufällig gemäß der Bornschen Regel selektiert und das System würde in genau diesen Zustand kollabieren.

2) Nach der Everettschen Interpretation erfolgt dieser Kollaps nicht; die Superposition bleibt real existent.

Ich habe hier natürlich die Dekohärenz im Kontext der von Neumannschen Auffassung beschrieben, die er selbst so nicht haben konnte.

[Timm]

Zitat von TomS

Nein, generell.

Die Dekohärenz führt zu einer Superposition quasi-klassischer, lokalisierter Zustände.

1) Nach von Neumann würde daraus genau ein Zustand zufällig gemäß der Bornschen Regel selektiert und das System würde in genau diesen Zustand kollabieren.

2) Nach der Everettschen Interpretation erfolgt dieser Kollaps nicht; die Superposition bleibt real existent.

Ich habe hier natürlich die Dekohärenz im Kontext der von Neumannschen Auffassung beschrieben, die er selbst so nicht haben konnte.

John von Neumann wird in Wikipedia so zitiert:
"Von Neumann argumentiert in diesem Zusammenhang (gemeint ist der Messprozess) mit einer Reduktion des quantenmechanischen Zustandes (Messung 1. Art), was mitunter als Kollaps der Wellenfunktion bezeichnet wird. In diesem Zusammenhang weist von Neumann im Besonderen darauf hin (vgl. Kap. 5)[3], dass die Reduktion der Wellenfunktion unstetig und augenblicklich in der Zeit stattfindet und somit nicht im Rahmen der von Schrödinger vorgeschlagenen linearen Zeitentwicklung beschrieben werden kann."
Und insofern war ich der Ansicht, daß bei dieser Interpretation des Messprozesses (KD) die Lokalisierung nicht aus der Dekohärenz folgt (deshalb nicht generell). Die Auffassungen 'unstetig' und 'augenblicklich' sind mit Dekohärenz nicht vereinbar. Es mag sein, daß mittlerweile manche Physiker zwar die KD vertreten, den Messprozess aber im Rahmen der Dekohärenz verstehen. Aber nicht alle, Zeilinger, der an der Erforschung der Dekohärenz Anteil hat, wohl nicht.

[TomS]

Nun, von Neumanns Ansicht ist in Teilen mit Sicherheit widerlegt; die Dekohärenz ist sowohl theoretisch berechenbar als auch praktisch messbar (für nicht zu kurze Dekohärenzzeiten); damit folgen quasi-klassische Zustände sicher aus der Theorie.

Was nicht folgt ist ein Kollaps, den man zusätzlich annehmen kann. Das Problem ist, wann und "wo" man diesen Kollaps ansetzen soll. Dazu muss ja (willkürlicher) Heisenbergscher Schnitt eingeführt werden. Wer nun den Kollaps weiter glauben möchte, darf diesen Schnitt sozusagen später ansetzen.

Fakt ist jedoch, dass der Kollaps ontisch betrachtet widersprüchlich ist (das gilt bereits für die Version von Neumanns). Daher kann man die QM entweder realistisch ohne Kollaps interpretieren, oder nicht-realistisch als Theorie über unser Wissen über einen (nicht erkennbaren) Systemzustand.

Wir können nun leider von Neumann et al. nicht mehr zur Dekohärenz befragen. Was sagt denn Zeilinger dazu?

[Timm]

Zitat von TomS

Was sagt denn Zeilinger dazu?

http://www.forphys.de/Website/qm/gloss/g34.html

Diese plötzliche Veränderung der Wellenfunktion im ganzen Raum bezeichnet man als "Kollaps der Wellenfunktion". Er hat manche Rätsel aufgegeben und ist immer noch umstritten. Fasst man die Wellenfunktion jedoch nicht als realistische Größe auf, die sich bei einer Messung "real", "materiell", ... im Raum verändere, sondern lediglich als Rechengröße zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten, verliert das Phänomen alles Geheimnisvolle, sondern erscheint sogar als eine Denknotwendigkeit. Zeilinger (S. 194) formulierte das so: "Der Kollaps der Wellenfunktion ist aber dann nicht etwas, was im wirklichen Raum stattfindet.", und kurz zuvor:

"Die Annahme, dass sich diese Wahrscheinlichkeitswellen tatsächlich im Raum ausbreiten, ist also nicht notwendig - denn alles, wozu sie dienen, ist das Berechnen von Wahrscheinlichkeiten. Es ist daher viel einfacher und klarer, die Wellenfunktion ψ nicht als etwas Realistisches zu betrachten, das in Raum und Zeit existiert, sondern lediglich als mathematisches Hilfsmittel, mit Hilfe dessen man Wahrscheinlichkeiten berechnen kann. Zugespitzt formuliert, wenn wir über ein bestimmtes Experiment nachdenken, befindet sich ψ nicht da draußen in der Welt, sondern nur in unserem Kopf."

[JoAx]

Hi Timm,

da geht es eher um die Interpretation von der Wahrscheinlichkeitswelle. Was TomS wissen wollte, und was auch mich interessieren würde, wäre seine Position zur Dekoheränz.

[TomS]

Ja, zunächst mal interessiert mich, wie Zeilinger (oder die Position anderer Physiker) sich angesichts der Dekohärenz ändert.

Während die Interpretation der Wellenfunktion - bzw. eigtl. keine Interpretation, sondern eine rein agnostische Position - als rein mathematisches Hilfsmittel über die Jahrzehnte konstant bleibt, entwickelt sich die QM weiter. D.h. dass das, was man vor Jahrzehnten noch in den Berich der Interpretation verschieben konnte, ist heute theoretisches Wissen und praktische Erkenntnis. Früher musste man das Erscheinen der klassischen Welt im Zuge von Messung und Kollaps postulieren; heute wissen wir, wie im Zuge der Dekohärenz klassissche Welten "entstehen"; es genügt, den Kollapos in eine davon zu postulieren; die Rolle des Kollaps wird also eingeschränkt.

Wie verändert die Rolle der Dekohärenz die Position der Positivisten, Instrumentalisten, ... insbs. bzgl. des Kollapspostulat?

[JoAx]

Was mich noch davor interessieren würde - kann man die Dekohärenz im Vergleich zur QM als eine weitergehende (im gewissen Sinne eigenständige) Theorie betrachten?

[TomS]

Zitat von JoAx

Was mich noch davor interessieren würde - kann man die Dekohärenz im Vergleich zur QM als eine weitergehende (im gewissen Sinne eigenständige) Theorie betrachten?

Nein.

Die Dekohärenz ist eine inzwischen experimentell abgesicherte, mathematische Schlussfolgerung aus der QM. Genauer: aus dem Axiomensystem der QM ohne Benutzung des Kollapspostulats bzw. der Bornschen Regel, und für bestimmte makroskopische Systeme.