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Groups > de.sci.physik > #154468

Re: Das Messproblem

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Stefan Ram wrote:
> 
>   Heute von mir für eine andere News-Hierarchie geschrieben:
> 
>   Was mit "Meßproblem" gemeint ist:
> 
>   In der Quantentheorie kann ein Quantensystem Q in einer
>   "Überlagerung" aus zwei verschiedenen Zuständen |A> und
>   |B> sein. Man schreibt für den Zustand des Quantensystems
>   Q dann: (|A>+|B>)/sqrt(2).
> 
>   Man kann sich das so vorstellen, wie ein "X" eine Überlagerung
>   aus zwei Schrägstrichen ist. (Das "X" müßte allerdings grau
>   sein, da beide Schrägstriche nicht mit voller Intensität,
>   sondern nur mit 1/sqrt(2) an der Überlagerung teilhaben.)
> 
>   Man muß sich vorstellen, daß noch nie jemand ein "X" beobachtet
>   hat, sondern immer nur "/" oder "\". 

Doch, naemlich bei der Erzeugung dieses Zustandes.
Z.B. kann man ein linear polarisiertes Photon erzeugen indem
man zwei verschraenkte Photonen erzeugt und eines davon durch ein Polarisationsfilter
schicht und misst.
Das zweite hat dann die andere Polarisationsrichtung.



>   Das "X" ist ein Zustand, der
>   nicht direkt beobachtbar ist.

Beim Photon schon, man kann ein Polarisationsfilter dahinterschalten
mit der richtigen Richtung und die fraglichen Photonen kommen alle durch,
oder senkrecht dazu, dann werden alle absorbiert, oder 45° schraeg, dann
wird die haelfte absorbiert und die andere haelfte kommt durch.


>  Versucht man dennoch eine Beobachtung,
>   so erhält man mit gleicher Wahrscheinlichkeit "/" oder "\".

Mit einem doppelbrechenden Kristall kann man das machen.

> 
>   Wird nun mit einem Meßgerät M gemessen, ob das Quantensystem Q im
>   Zustand |A> ist, so findet man mit einer /Wahrscheinlichkeit/ von
>   50 % den Zustand |A>, und, falls man |A> gemessen hat, ist das
>   Quantensystem Q danach im Zustand |A>. Es ist also eine neue
>   Information entstanden: Vor der Messung wußten wir noch nicht, ob
>   sich |A> oder |B> ergeben wird, nach der Messung wissen wir es.
> 
>   Solange keine Messung stattfindet, entwickelt sich der Zustand
>   eines Quantensystems hingegen "unitär", das heißt: ohne
>   daß neue Information entsteht.
> 
>   Bis hier ist das noch kein Problem. Jetzt kommt das Problem:
> 
>   Man darf nach den Regeln der Quantenphysik das Quantensystem Q
>   und das Meßgerät M genauso als ein einziges System S ansehen
>   (für dessen Zustand |S> dann gelten würde |S> = |Q> (x) |M>).
>   Tut man dies, so wird die Messung aber jetzt durch eine unitäre
>   Zeitentwicklung beschrieben, bei der /keine/ neue Information
>   entstehen kann - im Gegensatz zu der zuvor gegebenen Beschreibung,
>   bei der durch die Messung neue Information entsteht.

In dem Fall hat noch kein Messprozess stattgefunden.
Der Quantemechanische Messprozess konnte mit der Mathematik 
der Quantenmechanik lange nicht beschrieben werden. Keine
Ahnung ob das inzwischen geht.
Er findet im Beispiel oben erst bei der detektion des Photons statt.


> 
>   Da es nur eine Welt geben sollte, sollten quantentheoretisch
>   zulässig Beschreibungen dieser Welt sich aber nicht in ihren
>   Ergebnissen unterscheiden oder widersprechen (also: einmal entsteht
>   neue Information und einmal nicht). /Das/ ist das Meßproblem!

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Re: Das Messproblem Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-04-01 02:11 +0200
  Re: Das Messproblem Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-04-04 11:37 +0200
  Re: Das Messproblem Carla Schneider <carla_schn@proton.me> - 2024-04-04 11:37 +0200

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