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Frage zu Verschränkten Photonen 16 07. 2020 21:39 #73042

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Nehmen wir an, wir erzeugen verschränkte Photonen, z.B in dem wir eine Calcium Dampfquelle mit Laser der richtigen Frequenz anregen.
Wir untersuchen die Photonen die in Ost -West Richtung auseinanderfliegen.
Wenn wir zum Beispiel die Photonen die in Ostrichtung fliegen, mittels Spiegel ablenken sagen wir in Süd Richtung hat das keinen Einfluss auf die Verschränkung.

Was passiert aber wenn wir die Photonen einem Polaristionsfilter unterwerfen und sagen wir tun das sowohl für die Photonen die nach Osten fliegen als auch diejenigen die nach Westen fliegen.
Wenn die Photonen vorher durch keinen Polarisationsfilter gegangen sind, sollte laut QM 50% absorbiert werden und 50% der Photonen den Polarisationsfilter passieren.
Wenn wir die Polaristion bei beiden Filter genau gleich ausrichten, beispielsweise 0 Grad nach Norden, dann sagt die QM voraus dass entweder beide Photonen eines verschränkten Photonenpaars absorbiert werden oder beide Photonen den Polarisationsfilter passieren.

So weit so gut. Jetzt kommt meine Frage.
Wenn wir uns die Photonen anschauen, die den Filter passiert haben, sind diese dann immer noch verschränkt oder ist dei Verschränkung dabei verloren gegangen?
Eine Antwort mit kurzer Begründung würde mich interessieren.

N.B.
Ich habe natürlich eine Vermutung, bin mir aber nicht ganz sicher.

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Frage zu Verschränkten Photonen 16 07. 2020 23:14 #73049

rhm schrieb: Wenn wir uns die Photonen anschauen, die den Filter passieren, sind diese dann immer noch verschränkt oder ist dei Verschränkung dabei verloren gegangen?

Wenn wir ein Photon anschauen, dann gibt es dieses nicht mehr.

Wenn wir die Photonen nicht anschauen, dann stellt sich die Frage, ob der Polfilter die gefilterten Photonen verschluckt oder diese Wellenanteile reflektiert. Aber eine endgültige Antwort traue ich mich nicht zu "raten".

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 10:23 #73056

rhm schrieb: Wenn wir zum Beispiel die Photonen die in Ostrichtung fliegen, mittels Spiegel ablenken sagen wir in Süd Richtung hat das keinen Einfluss auf die Verschränkung.

Moment... stimmt das denn?
afaik braucht man für Experimente mit verschränkten Photonen eine direkte Sichtlinie.
Ich denke das erste Photon das auf einen Spiegel trifft erzwingt bereits die Entscheidung für beide Photonen. oder?

assume good faith

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 11:16 #73057

Merilix schrieb: afaik braucht man für Experimente mit verschränkten Photonen eine direkte Sichtlinie.
Ich denke das erste Photon das auf einen Spiegel trifft erzwingt bereits die Entscheidung für beide Photonen. oder?

Weder noch.

Es kommt immer darauf an, welche Eigenschaften verschränkt sind und welche Auswirkungen eine Beeinflussung hat.

Wenn man die Richtung als Verschränkungseigenschaft ansieht, dann würde die Ablenkung dies natürlich stören, wobei die Ablenkung die Welle ja nur ändert und nicht zusammenbrechen läßt (die Richtung ist ja nicht genau bekannt, aber man könnte wohl den Impuls am Spiegel messen). Wenn die Polarisation nicht gestört wird, dann bleibt diese Eigenschaft auch nach der Spiegelung weiterhin verschränkt etc, denke ich.

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 13:24 #73058

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Merilix schrieb:

rhm schrieb: Wenn wir zum Beispiel die Photonen die in Ostrichtung fliegen, mittels Spiegel ablenken sagen wir in Süd Richtung hat das keinen Einfluss auf die Verschränkung.

Moment... stimmt das denn?
afaik braucht man für Experimente mit verschränkten Photonen eine direkte Sichtlinie.
Ich denke das erste Photon das auf einen Spiegel trifft erzwingt bereits die Entscheidung für beide Photonen. oder?


Bei Bell Experimenten wie sie z.B Alain Aspect durchführte, konnten Polarisationswinkel nicht schnell genug geändert werden.
Stattdessen wurden verschränkte Photonen auf unterschiedliche Polarisationsfilter abgelenkt.
Das konnte man innerhalb 10 minus 8 Sekunden ändern, um schneller als die Ausbreitung des Lichts zu sein.

Der Verschränkung hat das nicht geschadet.

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 20:15 #73090

rhm schrieb:

Merilix schrieb: afaik braucht man für Experimente mit verschränkten Photonen eine direkte Sichtlinie.
Ich denke das erste Photon das auf einen Spiegel trifft erzwingt bereits die Entscheidung für beide Photonen. oder?


Bei Bell Experimenten wie sie z.B Alain Aspect durchführte, konnten Polarisationswinkel nicht schnell genug geändert werden.

Falls sich das darauf bezieht: journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.49.1804 wer sagt denn das die Superposition nicht schon an den Switches C1 und C2 gestört wird? Das heist ja nicht das die Photonen nicht weiterhin verschränkt sind wie ein Paar Schuhe die an verschiedene Orte verschickt werden.
Was mich bei dem Experiment etwas skeptisch macht ist die geringe Koinzidenzrate...

Ich dachte eigentlich das Quantencryptografie nur über Sichtlinie ginge. Aber über Glasfaser geht das wohl auch über längere Strecken... wieso eigentlich? Die Photonen müssen doch in der Faser andauernd irgendwie wechselwirken um die Kurve zu kriegen.

@rai-rasch:
"Es kommt immer darauf an, welche Eigenschaften verschränkt sind und welche Auswirkungen eine Beeinflussung hat."
Welche andere Eigenschaft als die Polarisation ist bei Photonen verschränkungsfähig?
Und soweit ich weis bewirkt die Reflektion in bestimmten Winkelbereichen selbst eine Polarisierung. (gern in der Fotografie genutzt um Spiegelungen zu reduzieren)

assume good faith

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 21:50 #73099

Merilix schrieb: Welche andere Eigenschaft als die Polarisation ist bei Photonen verschränkungsfähig? )

Die Flugrichtung.

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 22:46 #73109

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Was mir neu ist, aber vielleicht bin ich da nicht auf dem Laufenden, dass es unterschiedliche Grade von Verschränkung gibt.
Mein Verständnis bisher war immer, dass Paare von Partikel, sei es nun Photonen oder Elektronen, gemeinsam erzeugt werden und dabei entweder verschränkt sind oder auch nicht.
Ein bischen Verschränkung gibt es meines Wissens genau so wenig wie ein bischen schwanger.

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Frage zu Verschränkten Photonen 17 07. 2020 22:51 #73111

rhm schrieb: Was mir neu ist, aber vielleicht bin ich da nicht auf dem Laufenden, dass es unterschiedliche Grade von Verschränkung gibt.
Mein Verständnis bisher war immer, dass Paare von Partikel, sei es nun Photonen oder Elektronen, gemeinsam erzeugt werden und dabei entweder verschränkt sind oder auch nicht.
Ein bischen Verschränkung gibt es meines Wissens genau so wenig wie ein bischen schwanger.

Es gibt ja auch massebehaftete Teilchen, die verschränkt sein können, und die haben schon mehr Eigenschaften, zB den Impuls.

wiki: de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%A4nkung
Von Verschränkung spricht man in der Quantenphysik, wenn ein zusammengesetztes physikalisches System, z. B. ein System mit mehreren Teilchen, als Ganzes betrachtet einen wohldefinierten Zustand einnimmt, ohne dass man auch jedem der Teilsysteme einen eigenen wohldefinierten Zustand zuordnen kann.
... de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%...%C3%A4nkter_Photonen
Bei Photonen bezieht sich die Verschränkung meist auf die Polarisation ... Jedoch können sie auch hinsichtlich der Flugrichtung verschränkt sein.
...
Bestimmte Atomsorten kann man mit Hilfe eines Lasers derart anregen, dass sie bei ihrer Rückkehr in den Grundzustand ebenfalls ein Paar polarisationsverschränkter Photonen abstrahlen. Diese werden jedoch nahezu unkorreliert in alle Raumrichtung abgestrahlt, sodass diese nicht sehr effizient genutzt werden können.


Das ist ziemlich allgemein gehalten. Nicht alle Eigenschaften müssen miteinander verschränkt sein.

Davon abgesehen kann man den Grad der Verschränkung auch danach bemessen, wieviele der beteiligten Teilchenpaare verschränkt sind.

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Frage zu Verschränkten Photonen 18 07. 2020 01:55 #73122

gaston schrieb:

Merilix schrieb: Welche andere Eigenschaft als die Polarisation ist bei Photonen verschränkungsfähig? )

Die Flugrichtung.

Ja klar, stimmt. Die PET funktioniert ja damit. Aber gibts da auch sowas wie eine Superposition mit der sich weiter experimentieren lässt oder steht die Flugrichtung bereits bei der Entstehung des Paares fest?

assume good faith

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Frage zu Verschränkten Photonen 18 07. 2020 03:02 #73127

Merilix schrieb: oder steht die Flugrichtung bereits bei der Entstehung des Paares fest?

Welche Richtung sollte das denn sein?

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Frage zu Verschränkten Photonen 18 07. 2020 08:16 #73132

ra-raisch schrieb:

Merilix schrieb: oder steht die Flugrichtung bereits bei der Entstehung des Paares fest?

Welche Richtung sollte das denn sein?

Richtungen (Mehrzahl) die genau entgegen gerichtet sind zum Beispiel?
Oder Richtungen die genau im gleichen Winkel aber spiegelverkehrt zur Anregungsquelle sind?
Meine Frage dazu betraf aber eine mögliche Superposition. Gibts sowas auch bezüglich Richtung?

assume good faith

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Frage zu Verschränkten Photonen 18 07. 2020 15:05 #73164

Merilix schrieb:

ra-raisch schrieb: Welche Richtung sollte das denn sein?

Richtungen (Mehrzahl) die genau entgegen gerichtet sind zum Beispiel?

Ja logisch, das schon. Es ging aber um die gemeinsame Richtung dieser beiden Richtungen, und die ist eben solange unbekannt, wie sie nicht gemessen wurde. Wird sie jedoch gemessen, dann ist auch die Richtung des anderen Photons bekannt.

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Frage zu Verschränkten Photonen 19 07. 2020 08:38 #73226

ra-raisch schrieb:

Merilix schrieb:

ra-raisch schrieb: Welche Richtung sollte das denn sein?

Richtungen (Mehrzahl) die genau entgegen gerichtet sind zum Beispiel?

Ja logisch, das schon. Es ging aber um die gemeinsame Richtung dieser beiden Richtungen, und die ist eben solange unbekannt, wie sie nicht gemessen wurde. Wird sie jedoch gemessen, dann ist auch die Richtung des anderen Photons bekannt.

Deshalb steht da das "genau entgegen gerichtet" ;)
Trotzdem stellt sich da die Frage nach einer Superposition. Gemäß Ur müsste der Ort an dem ein Photon detektiert wird verschmiert sein. Wegen der Verschränkung müsste dann aber der Ort an dem das andere Photons detektiert wird exakt festliegen.

assume good faith

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Frage zu Verschränkten Photonen 19 07. 2020 11:02 #73229

Merilix schrieb: Trotzdem stellt sich da die Frage nach einer Superposition. Gemäß Ur müsste der Ort an dem ein Photon detektiert wird verschmiert sein. Wegen der Verschränkung müsste dann aber der Ort an dem das andere Photons detektiert wird exakt festliegen.

Drum sage ich ja, dass die Richtung nicht feststeht. Misst man das eine, dann kennt man allerdings auch die Richtung des anderen.

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