Quantenverschränkung und Zwillingsparadoxon

[Molchi]

Demnach würde meine Fragestellung also gar keinen Sinn machen, weil eine Messung an System A mit einer Messung an B zu jedem beliebigen Zeitpunkt korreliert?

Der Punkt ist nur, dass ich mal irgendwann gelesen habe, dass der Zustand eines Systems unbestimmt ist (im Beispiel eines Photons etwa die Polarisation in einem bestimmten Versuchsaufbau). Erst im Moment der Messung gehe dieser unbestimmte Zustand in einen konkreten Zustand über, dann aber GLEICHZEITIG auch in allen "verschränkten" Quanten. Somit ergab sich meine Frage danach, wie lange in meinem relativistischen Gedankenexperiment der Inhalt von Kästchen A bzw. Kästchen B unbestimmt bleibt. Ehrlich gesagt habe ich dieses "unbestimmte" nie wirklich verstanden, da es mich irgendwie an das Kühlschranklicht erinnert: Ich kann nicht nachschauen, ob mein System noch "unbestimmt" ist. Ich kann es nur messen und weiß dann sicher, dass es fortan "bestimmt" ist, nicht aber, ob es vorher schon von jemand anderem gemessen und somit "bestimmt" wurde.

[Hawkwind]

Zitat von Molchi

Demnach würde meine Fragestellung also gar keinen Sinn machen, weil eine Messung an System A mit einer Messung an B zu jedem beliebigen Zeitpunkt korreliert?

Der Punkt ist nur, dass ich mal irgendwann gelesen habe, dass der Zustand eines Systems unbestimmt ist (im Beispiel eines Photons etwa die Polarisation in einem bestimmten Versuchsaufbau). Erst im Moment der Messung gehe dieser unbestimmte Zustand in einen konkreten Zustand über, dann aber GLEICHZEITIG auch in allen "verschränkten" Quanten. Somit ergab sich meine Frage danach, wie lange in meinem relativistischen Gedankenexperiment der Inhalt von Kästchen A bzw. Kästchen B unbestimmt bleibt. Ehrlich gesagt habe ich dieses "unbestimmte" nie wirklich verstanden, da es mich irgendwie an das Kühlschranklicht erinnert: Ich kann nicht nachschauen, ob mein System noch "unbestimmt" ist. Ich kann es nur messen und weiß dann sicher, dass es fortan "bestimmt" ist, nicht aber, ob es vorher schon von jemand anderem gemessen und somit "bestimmt" wurde.

Jetzt stellst du meiner unmaßgeblichen Meinung nach schon bessere Fragen.
"Unbestimmt" kannst du per Messung nur feststellen, indem du ein gleichartiges Experiment sehr oft wiederholst: wenn du in allen Experimenten immer dasselbe misst, dann war der Zustand offenbar schon vor der Messung "bestimmt" (oder besser "scharf").

[EMI]

Zitat von Molchi

...wenn relativistische Effekte auftreten und man sich nicht mehr über Gleichzeitigkeit einig ist?

Man ist sich immer über Gleichzeitigkeit einig, Gleichzeitigkeit ist eindeutig definiert Molchi.

Zitat von Molchi

Nur WANN? Wirkt es JETZT (also nach einem Tag im ruhenden Bezugssystem) auf mein Kästchen A, oder wirkt es nach "gestern", nämlich auf den Zeitpunkt, zu dem in Kästchen A eben auch eine Stunde vergangen war (wie im Bezugssystem B zum Zeitpunkt der Messung)?

Es wirkt dann wenn gemessen wird, unabhängig davon was die Uhren da irgendwo anzeigen.

Ich vermute, Du glaubst, das deine Zeit eine absolute Zeit ist.

Gruß EMI

[Hawkwind]

Anstatt von "Gleichzeitigkeit" sollte man eher das "relativistische Vokabular" wählen und von Ereignissen mit raumartigem Abstand voneinander reden. Das sind ja solche Ereignisse, die nur mit überlichtschnellen Signalen verbunden werden könnten.

In folgendem Experiment wurden Photonen bei ihrer Entstehung in Genf miteinander verschränkt und dann in den 2 Dörfern Satigny und Jussy im Abstand von 8.2 bzw. 10.7 km von Genf nachgewiesen.
Dabei zeigte sich, dass die Korrelation aufgrund von Verschränkung auch zwischen Messereignissen mit raumartigen Abständen voneinander besteht (so wie es die Quantentheorie vorhersagt).
http://arxiv.org/abs/0803.2425

[richy]

Wenn ich Quant A und mein Nachbar das verschränkte Quant B in der Hand halten, kann ich dann irgendwie feststellen, ob mein Nachbar das System bereits gemessen hat oder nicht?

Ja, ueber die Messung einer zweiten Observablen. Den wichtigesten Punkt hast du schon genannt. "mein Nachbar". Man kann die Verschraenkung nur ermitteln wenn man Messreihen vergleicht. Wie Hawkwind schon erwaehnte ist die Kenntnis darueber dazu statistischer Natur. Wenn A "spin up" misst und B "spin down" koennte dies auch Zufall sein. Daraus darf man aber nicht folgern dass dies nur eine statistische Verbindung sei. Bertelmanns Socken. Das schliessen die Experiente zur Bellschen Ungleichung aus.
Du koenntes dein Gedankenexperment so modifizeieren, indem du ein Menge von vielen verschraenkten Teichen betrachtest. Aber auch hier musst du in einem gemeinsamen Besugssystem fuer A und B vergleichen. Wenn du die Daten per Funk uebermittels wird sich wie beim Zwillingsexperiment wohl nichts aussergewoehnliches ergeben.
Es ist meiner Meinung nach keine sprachliche Freiheit zu formulieren, ob eine Verbindung zwischen den Teilchen besteht. Diese besteht. Einsteins Begriff der "Spukhaften Fernwirkung" ist nicht widerlegt sondern ueber die Bellschen Ungleichungen bestaetigt.Aber welcher Art ist die Verbindung ? Hier gehen die Meinungen nun auseinander. Die Verbindung ist PSI selbst. Betrachtet man diese Groesse als etwas lediglich gedachtes, dann existiert eine spukhafte Fernwirkung. Betrachtet man |PSI|^2 als Beschreibung eines (hoeherdimensionalen) physikalischen Vorganges existiert eine physikalische Fernwirkung ueber eine globale Variable.

Ehrlich gesagt habe ich dieses "unbestimmte" nie wirklich verstanden, da es mich irgendwie an das Kühlschranklicht erinnert: Ich kann nicht nachschauen, ob mein System noch "unbestimmt" ist.

Diesen unbestimmten Zustand kann man nicht verstehen, aber im Gegensatz zum Kuehlschrak statistisch pruefen, dass dem so sein muss :
http://homepage.univie.ac.at/franz.e...gicks/epr.html
Gemaess KI, (Kopenhagen) existieren die Groessen noch gar nicht, lediglich eine abstrakte Information in Form der Wahrscheinlichkeit. Nach KI "existiert" PSI, die Beschreibung, sonst nichts. Gemaess VWI ist die Welle noch nicht in verschiedene Welten dekohaeriert. Statt "physikalisch nicht existent" nimmt man "physikalisch nicht eindeutig realisiert" an. Kein grosser Unterschied aber es ergeben sich verschiedene Vorstellungen bezueglich Verbindung und Wirkung.
Gruesse

[Philipp Wehrli]

Zitat von richy

Und zu Marios Frage ?
Die Messung von A wirkt sich instantan auf B aus. Das hat man auch schon gemessen. Ich meine auch unabhaengig von der Relativbewegung. Wenn der Reisende zurueckkehrt waere dann die Verschraenkung dekohaeriert. Einen Widerspruch sehe ich hier nicht.
Gruesse

Nein, da gibt es keine instantane Fernwirkung. Nicht mal die Nichtlokalität ist erwiesen, obwohl das in vielen Lehrbüchern so steht. Schau mal hier:
http://homepage.hispeed.ch/philipp.w...sky_rosen.html
Mit der Viele-Welten Interpretation kannst du das alles lokal realistisch erklären, obwohl das nach Aussage vieler Experten gar nicht möglich ist.

[Bauhof]

Zitat von Philipp Wehrli

Rae Alastair, 'Quantenphysik: Illusion oder Realität?', (1996), Reclam. Vielleicht die einfachste Erklärung zum Einstein-Podolsky-Rosen Experiment, die ich kenne.

Hallo Philipp Wehrli,

dieses Buch besitze ich auch.
Auf welcher Seite finde ich die nach deiner Meinung "einfachste Erklärung zum Einstein-Podolsky-Rosen Experiment"?

M.f.G. Eugen Bauhof

[richy]

Hi Phillip
Einsteins lokaler Realismus nimmt fuer die Welt einen Rahmen an, der nicht erweitert ist. Das ERP Experiment sollte in der uns gewohnten Welt erklaerbar sein. Eine Moeglichkeit dazu besteht darin den Versuchsaufbau und dessen Auswertungen, die vornehmlich statistischer Natur sind, zu kritisieren. Das ist jedoch eine ziemlich aussichtslose Angelegenheit :
http://www.uibk.ac.at/exphys/photonik/people/gwdiss.pdf

Du schreibst auf deiner Seite :

Entgegen der Behauptung vieler Autoren gibt es durchaus eine lokal-realistische Erklärung für das EPR-Experiment, nämlich die Viele-Welten-Interpretation. Offensichtlich erfüllt die Viele-Welten-Interpretation die Lokalitätsbedingung, denn die Schrödingerwelle pflanzt sich immer lokal fort und den nichtlokalen Kollaps der Wellenfunktion gibt es nach dieser Interpretation nicht.

Ich meine da ist dir ein formeller Fehler unterlaufen. Die Schroedinger"welle" (auch Soliton) pflanzt sich ein einem hochdimensionalen Konfigurationsraum fort. Ein Raum den man zur Veranschaulichung auch ueber eine einzelne zusaetzliche GLOBALE Variable beschreiben koennte. In diesem Raum gaebe es einen lokalen Realismus. Wir erleben aber nur eine Projektion daraus und so erscheint unsere Welt auch ueber die VWI nichtlokal, aber physikalisch realistisch. Ich meine so ist die Sprachgebung. Man betrachtet stets aus unserem Anschauungsraum heraus.
Gruesse

[Philipp Wehrli]

Zitat von richy

Hi Phillip
Einsteins lokaler Realismus nimmt fuer die Welt einen Rahmen an, der nicht erweitert ist. Das ERP Experiment sollte in der uns gewohnten Welt erklaerbar sein.

Nein. Einstein, Podolsky und Rosen suchten explizit nach 'verborgenen Variablen'. Sie haben also sehr wohl erwartet, dass wir nicht die ganze Realität sehen können.
Mich wundert immer wieder, weshalb diese Haltung nicht als selbstverständlich gilt. Vielleicht liegt das daran, dass ich lange Zeit praktisch blind war. Aber für mich ist es selbstverständlich, dass ich nicht alles sehe, was es gibt. Ich suche nach einem möglichst einfachen Gesamtbild, das alle meine Beobachtungen erklärt und widerspruchsfrei ist.

Zitat von richy

Hi Phillip
Eine Moeglichkeit dazu besteht darin den Versuchsaufbau und dessen Auswertungen, die vornehmlich statistischer Natur sind, zu kritisieren. Das ist jedoch eine ziemlich aussichtslose Angelegenheit :
http://www.uibk.ac.at/exphys/photonik/people/gwdiss.pdf

Diese Möglichkeit wird meiner Ansicht nach durch das Kochen-Specker Theorem ausgeschlossen. Aber auch ohne dieses Theorem und die Experimente dazu, scheint mir diese Variante sehr unwahrscheinlich.

Zitat von richy

Die Schroedinger"welle" (auch Soliton) pflanzt sich ein einem hochdimensionalen Konfigurationsraum fort. Ein Raum den man zur Veranschaulichung auch ueber eine einzelne zusaetzliche GLOBALE Variable beschreiben koennte. In diesem Raum gaebe es einen lokalen Realismus. Wir erleben aber nur eine Projektion daraus und so erscheint unsere Welt auch ueber die VWI nichtlokal, aber physikalisch realistisch. Ich meine so ist die Sprachgebung. Man betrachtet stets aus unserem Anschauungsraum heraus.
Gruesse

Die Projektion, die wir erleben, ist eben nicht die Realität. Beachte das Einsteinsche Realitätskriterium:
Kann man den Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (das heißt mit der Wahrscheinlichkeit 1) vorhersagen, ohne ein System dabei in irgendeiner Weise zu stören, dann gibt es ein Element der physikalischen Realität, das dieser physikalischen Größe entspricht.

[richy]

Nein. Einstein, Podolsky und Rosen suchten explizit nach 'verborgenen Variablen'.

"(Nicht)Lokale (Nicht)versteckte (Nicht)realistische Variablen." Der Ausdruck ist vielleicht deshalb so gewaehlt um moeglichst allgemein alle Faelle zu Erfassen. Dafuer jedoch verwirrend.
Versteckt :
Ob Variablen "versteckt" oder "nicht versteckt" sein koennen ergibt daraus ob sie lokal und/oder zu unserem physikalischen Anschauungsraum gehoeren. "Versteckt" ist somit keine eigenstaendige Annahme.

lokal :
Das Gegenteil einer lokalen Variable waere eine nichtlokale Variable.Mir faellt keine andere Moeglichkeit ein, dass solch eine Variable globale waere und damit eine zusaetzliche Dimension darstellt.
Das ist gerade das Kennzeichen der VWI. Sie geht von globalen, nichtlokalen Variablen aus, die eine Physikalitaet beschreiben.

realistisch :
Bezieht sich darauf ob die Variable ein physikalisches Objekt beschreibt.
Im Falle der Kopenhagener Interpretation ist dies im Gegensatz zur VWI nicht der Fall.

Meine Einteilung waere somit :
VWI,BM : nichtlokal realistisch
KI : nichtlokal, nichtrealistisch
Einstein : lokal, realistisch

Selbst von einem uebergeordneten Standpunkt wuerde man in der VWI von nichtlokalen, globalen Variablen sprechen, genauso wie wir Raum und Zeit ueber globale Variablen/Parameter beschreiben. Anstatt der Bezeichnung "versteckt" wuerde ich "nicht ausgebreitet" vorschlagen.
Man bemaengelt, dass sehr viele Dimensionen in der VWI angenommen werden. Das koennte man vermeiden, indem man diese auf eine einzige ausgebreitete Dimension abbildet. Probleme mit einer mathematischen Mechtigkeit gaebe es keine, denn es existieren nicht unbeschraenkt viele Welten. Man muesste jedoch zusaetzliche Annahmen aufstellen warum diese sich uns entziehen, verstecken. Und dies waere eine Theorie, keine reine Interpretation mehr.Das hat Everett schon elegant geloest.

Diese Möglichkeit wird meiner Ansicht nach durch das Kochen-Specker Theorem ausgeschlossen.

Leider verstehe ich die Beweisfuerung des KS Theorems nicht so ganz. Die Bohmsche Mechanik soll besonders davon betroffen sein. Das verschaerfte KS Theorem nennt sich auch Free Will Theorem. Und hier sieht man dessen grossen Mangel. Es basiert auf der Annahme eines objektiven Zufalls. Der gilt als recht sicher, aber einen solchen zu beweisen gleicht einem Gottesbeweis.
Daher kann die BM das KS Theorem recht gelassen sehen.

Kann man den Wert einer physikalischen Größe mit Sicherheit (das heißt mit der Wahrscheinlichkeit 1) vorhersagen, ohne ein System dabei in irgendeiner Weise zu stören, dann gibt es ein Element der physikalischen Realität, das dieser physikalischen Größe entspricht.

Klar, aber was ist wenn eine Wahrscheinlichkeitsverteilung vor der Messung vorliegt. Darueber streiten sich ja die Geister. Die KI meint hinter PSI steht keine physikalische Realitaet.

denn die Schrödingerwelle pflanzt sich immer lokal fort und den nichtlokalen Kollaps der Wellenfunktion gibt es nach dieser Interpretation nicht.

Wir haben wohl aehnliche Vortellungen und druecken dies nur anders aus. Die Annahme, dass sich die Schroedingerwelle zunehmend aufteilt, verzeigt ist uebrigends auch ein Argument gegen die Kritik woher denn die ganzen sehr vielen Welten stammen. Die werden ja nicht neu erzeugt.
Genausowenig wird man an einem Laib Brot zweifeln, blos weil dieser sich in sehr viele Scheiben Brot aufteilen laesst. Einem Wellenkollaps finde ich nichteinmal so dramatisch. Aber dass durch diesen wie in der KI ploetzlich eine Brotscheibe vom Himmel fallen soll, ist schon eine sehr gewagte Annahme. Wobei es durchaus moeglich ist, dass sogar KI und VWI zusammen den wirklichen Verhaeltnissen am naechsten kommen.
Gruesse