Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

1 Physik in elementaren Portionen, Karlsruhe, 10.7.2013 Verschränkung und Dekohärenz Versuch einer didaktischen Reduktion Josef Küblbeck Seminar Stuttgart.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "1 Physik in elementaren Portionen, Karlsruhe, 10.7.2013 Verschränkung und Dekohärenz Versuch einer didaktischen Reduktion Josef Küblbeck Seminar Stuttgart."—  Präsentation transkript:

1 1 Physik in elementaren Portionen, Karlsruhe, Verschränkung und Dekohärenz Versuch einer didaktischen Reduktion Josef Küblbeck Seminar Stuttgart Mörike-Gymnasium Ludwigsburg

2 2 Komplementarität Ergebnis:

3 3 Komplementaritätsprinzip Neues Prinzip: Mögliche Welcher-Weg-Info Mögliches Interferenzmuster schließen sich aus

4 4 Komplementaritätsprinzip Interferenz tritt auf, wenn ein Teilchen einen Detektor auf verschiedenen Wegen erreichen kann und diese Wege nach dem Nachweis des Teilchens nicht mehr unterschieden werden können. Das Verhalten von Quantenobjekten wird von sämtlichen ununterscheidbaren Möglichkeiten bestimmt. [V. Scarani, 2007] Ü

5 5 Komplementarität Das Ergebnis bleibt bis zuletzt offen, dann kollabiert der Zustand plötzlich zu einem Zustand mit eindeutigem Messergebnis.

6 6 5. Kollaps bei Messung Ein Satz von Regeln für die Pakete

7 7 6. Verschränkte Teilchen klumpen nur, wenn bei jedem die beteiligten Teilchen die Teilpakete ausreichend überlappen. Ein Satz von Regeln für die Pakete

8 8 Weginformation

9 9

10 10 Weginformation

11 11 Weginformation

12 12 Weginformation

13 13 Weginformation

14 14 Weginformation

15 15 Weginformation

16 16 Quantenradierer

17 17 Quantenradierer

18 18 Quantenradierer

19 19 Quantenradierer

20 20 Quantenradierer

21 21 Quantenradierer

22 22 Quantenradierer

23 23 Quantenradierer # Ü be rra sc hu ng en

24 24 Wo liegt der Hund begraben? Schrödingers Katze

25 25 Wo liegt der Hund begraben? Schrödingers Katze

26 26 Wo liegt der Hund begraben? Schrödingers Katze

27 27 Wo liegt der Hund begraben? Schrödingers Katze Das Problem hat man nur, wenn man etwas Quantenphysik verstanden hat. Man muss verstehen, was ein Überlagerungszustand ist was Verschränkung ist

28 28 Was ist Verschränkung? Wo liegt der Hund begraben? Schrödingers Katze

29 29 Verschränkung Beispiel: Quelle für Atome Quelle für Streuobjekte D1 D2

30 30 Verschränkung Auswirkung auf Interferenz: Auswirkung auf die Messung:

31 31 Verschränkung Auswirkung auf Interferenz: Betragsquadrat: 2 =

32 32 Verschränkung Auswirkung auf die Messung: Messoperator: D-Operator = d1

33 33 Veranschaulichung Verschränkt heißt miteinander verkuppelt.

34 34 Wo liegt der Hund begraben? Messung an nicht verschränkten Zuständen Eine Messung an einem Objekt zwingt das Objekt zu einer Entscheidung.

35 35 Verschränkung Verschränkt heißt miteinander verkuppelt. Das wirkt sich bei der Beobachtung von Interferenz aus. Das wirkt sich beim Messen aus.

36 36 Wo liegt der Hund begraben? Auswirkung der Verschränkung beim Messen Eine Messung an einem der Quantenobjekte bewirkt (instantan!) auch eine Entscheidung (Präparation) bei allen mit ihm verschränkten Quantenobjekten. Die Verschränkung ist dann aufgehoben.

37 37 Wo liegt der Hund begraben? Hochgradig nichtlokal

38 38 Dekohärenz Die Verschränkung vom Atom bis zur Katze Atom Zählrohr Kölbchen Katze Weder zerfallen noch nicht zerfallen Weder klick noch kein klick Weder zerbrochen noch nicht zerbrochen Weder tot noch lebendig

39 39 Dekohärenz Die Katze wechselwirkt mit Wärmestrahlung, Luft, Licht wird getroffen von kosmischer Strahlung, hat viele innere Freiheitsgrade: sehr langer Verschränkungs-Zug Luftmolekül Atom Zählrohr Kölbchen Katze Phonon usw.

40 40 Dekohärenz Beschreibung mit 10 hoch 23 Paketen: Überlagern sich mehr oder weniger. Annahme: Katze schläft, kaum Unterschiede Staubkorn ist nach 10 hoch -30 s interferenz-muster-frei.

41 41 Das ist noch nicht die ganze Antwort … Aber ist das der ganze Mechanismus?? Ist die Interferenz bei klassischen Objekten immer noch da, aber nur nicht beobachtbar? Oder gibt es da noch einen zusätzlichen Mechanismus? Und wie wird entschieden, in welchem Zustand die Katze nach der Messung beobachtet wird? Wirklich durch Würfeln? Durch Weltenteilung? Messproblem # Ü be rra sc hu ng en


Herunterladen ppt "1 Physik in elementaren Portionen, Karlsruhe, 10.7.2013 Verschränkung und Dekohärenz Versuch einer didaktischen Reduktion Josef Küblbeck Seminar Stuttgart."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen