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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

Umfrageergebnis anzeigen: Ist experimentell feststellbar, ob Teilchen sich in Superposition befinden?
Ja 1 50,00%
Nur statistisch für ein Ensemble von gleichartigen Teilchen 0 0%
Nein 1 50,00%
Teilnehmer: 2. Sie dürfen bei dieser Umfrage nicht abstimmen

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  #101  
Alt 23.01.19, 17:17
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Wenn ich recht verstehe, dann ist das schon ein Ensemble gleichartiger Messungen; man bereitet ja n mal denselben Zustand vor, wenn auch nacheinander an einem und demselben System, oder?
Ja schon. Es kommt auf's gleiche raus.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #102  
Alt 24.01.19, 13:26
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Registriert seit: 05.03.2009
Beiträge: 4.324
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Habe die Antwort vorhin bei der TU Braunschweig auf milq.tu-bs.de nachlesen können.
Es wäre nicht verkehrt einen Link anzugeben.
__________________
Gruß, Johann
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Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
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E0 = mc²
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  #103  
Alt 26.01.19, 09:36
it77 it77 ist offline
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Beiträge: 83
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).

Der scharfe Zustand existiert nur für die Dauer eines infinitisimalen Augenblicks.

Wie würde hier ein experiment aussehen, mit dem festgestellt werden soll, ob sich kerne bzgl. des Zerfalls in sp befinden oder nicht?
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  #104  
Alt 26.01.19, 17:59
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard Quanten-Zeno-Effekt

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).
Verstehe ich nicht. Warum sollte das so sein?
Du sprichst von der Messung beim Quanten-Zeno-Effekt?

Nach dem Projektionspostulat geht das System durch die Messung immer in einen scharfen Zustand über.

Im Prinzip stellt man beim Quanten-Zeno-Effekt die Wellenfunktion des Gesamtsystems als eine Überlagerung dar, in der Art

|Psi> = a(t) |unzerfallen> + b(t) |zerfallen>

Die zeitliche Entwicklung ist derart, dass a mit der Zeit ab-, und b zunimmt, z.B. a=exp(-r*t), b=1-exp(-r*t).
also bei t=0

|Psi> = |unzerfallen>

Eine Messung, die feststellt, dass das System nicht zerfallen ist, präpariert dann wieder den scharfen Zustand

|Psi> = |unzerfallen>

d.h. a=1, b=0 und wirft zurück auf den Zustand bei t=0.

Misst man kontinuierlich, wird der Zerfall verhindert.
Das ist nun eine eher qualitative Diskussion; wie man so etwas exakt rechnet, findet man z.B. hier
Almut Beige and Gerhard C. Hegerfeldt: "Projection Postulate and Atomic Quantum Zeno Effect", Physical Review A, 1996
https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9512012.pdf

----
irgendwie ein "haarsträubender" Effekt, aber auch experimentell nachgewiesen. Das Projektionspostulat (also Kopenhagener Deutung) ist ein wesentlicher Pfeiler zum Verständnis.
Wie erklärt die "Viele Welten"-Deutung diesen Effekt?

Geändert von Hawkwind (26.01.19 um 18:32 Uhr)
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  #105  
Alt 26.01.19, 21:20
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Beiträge: 4.324
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).
Das System erfährt unmittelbar nach der Messung wieder die unitäre Entwicklung, wie Hawkwind sie kurz skizziert hat. Diese kann man auch nicht beobachten. Jeder Versuch das zu tun, "resettet" das System in einem der Eigenzustände, mit der zum Zeitpunkt der Messung entsprechender Wahrscheinlichkeit.

So ist die QM.
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Gruß, Johann
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Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
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E0 = mc²
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  #106  
Alt 27.01.19, 03:45
PhysikNoob PhysikNoob ist offline
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Registriert seit: 27.01.2019
Beiträge: 1
Standard AW: Superposition

Dazu hab ich mir auch einige Gedanken gemacht und bin soweit gekommen dass quantenobjekte sich sowieso mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und somit in jeder Zeit und wahrscheinlich auch in jeder Dimension bestehen.

Meiner Meinung nach sind unsere Augen Detektoren die bestimmen wo sich Objekte befinden doch sobald dieTrägheit des Auges einsetzt brachen wir technische Mittel und bspw ein einzelnes Photon zu detektieren.

Es wäre vllt auch nützlich den Doppelspalt Experiment mit hintereinander liegenden Detektoren durchzuführen um die Flugbahn des photons zu bestimmen.

Mfg Yan
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  #107  
Alt 27.01.19, 08:49
it77 it77 ist offline
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Beiträge: 83
Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Verstehe ich nicht. Warum sollte das so sein?
Du sprichst von der Messung beim Quanten-Zeno-Effekt?

Nach dem Projektionspostulat geht das System durch die Messung immer in einen scharfen Zustand über.

Im Prinzip stellt man beim Quanten-Zeno-Effekt die Wellenfunktion des Gesamtsystems als eine Überlagerung dar, in der Art

|Psi> = a(t) |unzerfallen> + b(t) |zerfallen>

Die zeitliche Entwicklung ist derart, dass a mit der Zeit ab-, und b zunimmt, z.B. a=exp(-r*t), b=1-exp(-r*t).
also bei t=0

|Psi> = |unzerfallen>

Eine Messung, die feststellt, dass das System nicht zerfallen ist, präpariert dann wieder den scharfen Zustand

|Psi> = |unzerfallen>

d.h. a=1, b=0 und wirft zurück auf den Zustand bei t=0.

Misst man kontinuierlich, wird der Zerfall verhindert.
Das ist nun eine eher qualitative Diskussion; wie man so etwas exakt rechnet, findet man z.B. hier
Almut Beige and Gerhard C. Hegerfeldt: "Projection Postulate and Atomic Quantum Zeno Effect", Physical Review A, 1996
https://arxiv.org/pdf/quant-ph/9512012.pdf
Du sagst es: in t=0 ist a=1 und b=0!

Die Zeit läuft aber weiter. D.h. sofort nach der Messung, bei t>0, befinden sich die Kerne wieder in Superposition.
Das meinte ich mit:

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Die Kerne kehren unmittelbar nach der Messung wieder in einen Superpositionszustand zurück (mit veränderten Wahrscheinlichkeiten).

Der scharfe Zustand existiert nur für die Dauer eines infinitisimalen Augenblicks.
Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
irgendwie ein "haarsträubender" Effekt, aber auch experimentell nachgewiesen. Das Projektionspostulat (also Kopenhagener Deutung) ist ein wesentlicher Pfeiler zum Verständnis.
Naja, mit dem experimentellen Nachweis ist es laut Wikipedia so eine Sache:
https://de.wikipedia.org/wiki/Quante...andere_Aspekte
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  #108  
Alt 27.01.19, 09:11
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
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Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von PhysikNoob Beitrag anzeigen
Dazu hab ich mir auch einige Gedanken gemacht und bin soweit gekommen dass quantenobjekte sich sowieso mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und somit in jeder Zeit und wahrscheinlich auch in jeder Dimension bestehen.
Solche (falschen) Vermutungen gehören bestenfalls in den Bereich "Theorien jenseits der Standardphysik".
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #109  
Alt 27.01.19, 10:18
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Registriert seit: 22.07.2010
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Beiträge: 2.354
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Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Du sagst es: in t=0 ist a=1 und b=0!

Die Zeit läuft aber weiter. D.h. sofort nach der Messung, bei t>0, befinden sich die Kerne wieder in Superposition.
Das meinte ich mit:





Naja, mit dem experimentellen Nachweis ist es laut Wikipedia so eine Sache:
https://de.wikipedia.org/wiki/Quante...andere_Aspekte
Da gibt es schon etliche Experimente. Das komplette Anhalten einer Zerfalls ist aber wohl nur eine Idealisierung, da eine jede Messung eine endliche Zeit benötigt.

https://arxiv.org/pdf/0903.3297.pdf
"Quantum Zeno dynamics: mathematical and physical aspects"
Zitat:
The QZE was successfully checked in a variety of different situations, on experiments involving photon polarization [93], nuclear spin isomers [122], individual ions [10, 172, 188, 9], optical pumping [118], NMR [189], Bose-Einstein condensates [168] and new experiments are in preparation with neutron spin [79, 148] and superconducting qubits [80, 178].
oder etwa

"Observation of the Quantum Zeno and Anti-Zeno effects in an unstable system"
https://arxiv.org/pdf/quant-ph/0104035.pdf

"Study of the Quantum Zeno Phenomenon on a Single Solid State Spin"
https://arxiv.org/pdf/1301.4544.pdf

oder auch in dem von dir angegebenen Wiki-Link
"Evolution of an Atom Impeded by Measurement: The Quantum Zeno Effect"
https://arxiv.org/pdf/1301.4544.pdf
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  #110  
Alt 27.01.19, 10:52
it77 it77 ist offline
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Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Da gibt es schon etliche Experimente. Das komplette Anhalten einer Zerfalls ist aber wohl nur eine Idealisierung, da eine jede Messung eine endliche Zeit benötigt.
Ok, dass der Effekt so nachweisbar ist, das mag sein. War auch nur eine Nebenbemerkung von mir.

Ich weiß nur nicht, wie mir der Quanten-Zeno-Effekt auf die Ausgangsfrage hin weiterhilft.

Ich stelle mir das so vor: jemand misst in bestimmten Abständen, ob ein Kern zerfallen ist oder nicht. Immer, wenn er misst, wird a auf 1 zurückgesetzt. Nach der Messung nimmt a langsam ab, um dann bei der nächsten Messung wieder sprunghaft auf 1 anzusteigen.

Kann denn jetzt ein Dritter diesen zeitlichen Verlauf von a oder zumindest die Zeitpunkte, wo die Sprünge stattfinden, experimentell ermitteln?
Ich denke nein...

(Die Ausgangsfrage dieses Threads war ja: Der Professor will also, wenn er die Box mit [Schrödingers] Katze öffnet, wissen, ob sein Hiwi nicht vorher schon heimlich mal hineingeschaut hat. Kann er dies feststellen?)

Und: bei dem Kern kann es sich auch um ein Ensemble von Kernen handeln. Ändert an der Frage nichts.

Geändert von it77 (27.01.19 um 11:19 Uhr)
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