31.10.2018
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Quantenradierer (zeitliche Verschränkung) • von Aristoteles zur Stringtheorie (35) | Josef M. Gaßner

Gilt die Nichtlokalität der Verschränkung nur räumlich oder auch in der Raumzeit? Lassen sich verschränkte Ereignisse in der Vergangenheit "radieren"? Josef M. Gaßner stellt in der Reihe "Von Aristoteles zur Stringtheorie" den experimentellen Aufbau eines Quantenradierers (Quantum Eraser) vor.

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  • Schwierigkeitsgrad:
  • Dauer (min.): 19
  • Format/Stil: Josef M. Gaßner solo
  • Grundlagen: Quantenmechanik
  • Serien: Von Aristotheles zur String-Theorie
  • Weiterführende Links:
    A Delayed Choice Quantum Eraser

Personen in dieser Konversation

  • Ein interessantes Thema gut erklärt: weiter so.
    Seltsamerweise habe ich kein Problem mit dem Verständnis dieses Experiments. Man darf mMn nicht ein einzelnes Photon betrachten, sondern das Zusammenspiel ist wichtig.
    Ich gehe von folgenden Annahmen aus:
    - es gibt überlagerbare (Interferenz) und nicht überlagerbare Photonen.
    - Nichtüberlagbarkeit ist eine Masseneigenschaft. Daher nehme ich an, dass diese Photonen trotz Masselosigkeit geringfügig langsamer unterwegs sind.
    - Detektoren entziehen den Photonen etwas Energie. Sie werden dadurch geringfügig langsamer.
    Jetzt zum Ergebnis:
    - Bei D3 und D4 kann keine Überlagerung vorkommen, daher keine Interferenz.
    - Bei D1 und D2 findet immer Überlagerung statt, daher immer Interferenz.
    - D0 ist wegen Verschränkung abhängig von Detektion.
    - das scheinbare Zeitproblem entsteht durch Rückstau der am Detektor verlangsamten Photonen (wie auf der Autobahn).
    Meine Annahmen müssten sich eigentlich experimentell überprüfen lassen. Das ist vielleicht auch schon falsifiziert worden, keine Ahnung.

  • Der vorgestellte Effekt ist verblüffend, wie so vieles in der Quantenphysik. Gestolpert bin ich jedoch über den Begriff „Manipulation“ über Zeit und Raum. Das instantane Wissen über den Zustand eines in der Raumzeit entfernten Partikels bedeutet nicht, dass eine Wirkung ausgeübt wurde. Murray Gell-Mann beschreibt in seinem Buch „Das Quark und der Jaguar“ unter "Quantenmechanik und unsinnige Behauptungen" die „Bertlmannschen Socken“. Zitat: Bertlmann ist ein Mathematiker, der stets eine rosa und eine grüne Socke trägt. Wer nur einen seiner Füsse sieht und eine grüne Socke erblickt, weiß sofort, dass an seinem anderen Fuß eine rosa Socke prangt. Und dass, obwohl keine Signalübertragung zwischen den Füssen stattfindet.

  • Hallo UWudL-Team,
    sehr interessantes Experiment, was hier dargestellt wurde. Den Aufbau und die Ergebnisse hoffe ich zumindest verstanden zu haben. Doch die Darstellung und Auswertung erscheint mir aus relativistischer Sicht aber nicht ganz korrekt (ich hoffe das aus den früheren Vorträgen alles richtig verstanden zu haben). Verständlich aus Sicht des Beobachters ist, dass der Messpunkt D0 in Strahlrichtung vor den Messpunkten D1/D2 bzw. D3/D4 liegt, damit wäre zumindest verständlich, dass das Photon an D0 „immer“ eher eintrifft als an den anderen Punkten. (ab Zeit 14:39 min)
    Doch wie sieht der Aufbau aus Sicht des Photons aus? Ist denn aus Sicht des Photons der Abstand zu Messpunkt D0 bzw. Messpunkten D1/D2 bzw. D3/D4 relativistisch nicht gleich? Für ein Photon dürfte aus Eigensicht doch gar keine Zeitdifferenz zwischen den Messpunkten liegen? Liege ich da richtig? Wäre gut, wenn dies einmal aus Innensicht (aus Sicht des Photons) beschrieben werden könnte.
    Ebenfalls nicht recht verstanden ist das Prinzip, was an den „Kristallen“ mit dem Photon passiert. Das Photon (mit Ruhemasse Null, aber kinetischer Energie) wird am Kristall „dupliziert“ – heißt also Ruhemasse wäre Null, die kinetische Energie nur noch halb so groß – trotzdem fliegt es mit c weiter (das Photon kann ja nur mit c fliegen). Jetzt eine dümmliche Frage von mir, die merkt bzw. sieht man dem Photon an, dass es nur noch „halbe“ kinetische Energie hätte. „Wellenlänge“ sollte doch auch alles gleich bleiben. Also was verändert sich am Photon? Oder ist die Trennung quasi eine Art „Klonprozess“ im Sinne von Erzeugung einer Verschränkung.
    Für mich wäre sehr wünschenswert diese Sache noch etwas tiefer erklärt zu bekommen.
    Danke an das UWudL-Team.