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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.

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  #1  
Alt 28.08.19, 13:05
mojorisin mojorisin ist offline
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Registriert seit: 16.05.2016
Beiträge: 10
Standard Frage zu Delayed-Choice Experiment: Erst D0 messen dann Spiegel einstellen

Ich habe eine Frage zum Delayed-Choice Experiment. Zuersteinmal kurz zu einem Aufbau wie sie Kim et al. benutzt haben:



Details zu diesem Experiment gibt es hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Delaye...m_et_al._(1999)

Wir wissen das wir zuerst sämtliche Photonenpaare an den Detektoren D0 (Signal Photonen) sowie D1 - D4 (Dazu gehörigen Idler Photonen) registrieren und dann durch Korrelation die Plots herstellen können. Dabei sieht man das, die Signalphotonen bei D0 zu keinem Interferenzmuster führen, bei denen die zugehörigen Idlerphotonen auf D3 oder D4 registriert wurden. Das liegt daran das die Information welcher Weg die Photone im Doppelspalt genommen haben da ist. Umgekehrt die Signalphotonen die bei D0 zu einem Interferenzmuster geführt haben, korrelieren mit den Photonen auf den Detektoren D1 und D2. Korrelieren wir nur Idler und Signalphotonen sehen wir ein Interferenzmuster oder nicht.

Ohne die Korrelation mit den Detektoren sehen wir keinerlei Muster auf D0, was als Antowrt genommen wird, das am Ende die Ergebnisse nur dann Sinn machen nachdem wir die Korrelation durchgeführt haben. Daher müssen wir warten bis wir die Photone auf einem der Detektoren D1 - D4 registriert wurden.

Jetzt kommt meine Frage. Nehmen wir an wir könnten das Experiment etwas modifizieren: Zuerst verlängern wir die Strecke zwischen dem Doppelspalt und dem ersten Glasprisma "PS" sodass das die IdlerPhotonen seh lange unterwegs sind, sagen wir über eine Minute.

Jetzt starten wir das Experiment und lassen einzelnen Photonen des LaserBeams im zeitlichen Abstand von im Abstand von 1 ns auf dem Doppelspalt auftreffen. Bereits nach einer Sekunde hätten wir dann 1 Mrd Photonen auf D0; genug für eine Statistik. AUf der anderen Seite sind die Idler-Photnen noch knapp eine Minute unterwegs.

Jetzt können wir uns folgendes vorstellen:

Versuch 1: Wir machen die halbdurchlässigen Spiegel BSa und BSb zu kompletten Spiegeln. Alle Idler-Photonen müssen nun auf D3 und D4 ankommen und wir erwarten keinerlei Interferenz da wir den Pfad gemessen haben.

Versuch 2: Wir entfernen die halbdurchlässigen Spiegel BSa und BSb. Alle Idler-Photonen müssen nun auf D1 und D2 ankommen und wir erwarten vollständige Interferenz da wir keine Pfadinformationen mehr haben.

Jetzt kommt mein Problem: Die Photonen auf D0 haben wir bereits nach 1 s. Und mit 1 Mrd. Photonen haben wir auch genug um ein potentielles Interferenzmuster zu erkennen. Andererseits haben wir noch über eine Minute Zeit die Spiegel einzustellen. Wie muss das Muster auf D0 dann aussehen bevor wir überhaupt entschieden haben wie wir die Spiegel einstellen?
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