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THEMA: Quantenradierer: Erst Interferenz checken, danach Detektoren einstellen

Quantenradierer: Erst Interferenz checken, danach Detektoren einstellen 22 Apr 2019 14:49 #51250

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Hallo,
ich habe eine Idee zum Thema Quantenradierer, die irgendwie paradox ist, und bin mit meinem Latein am Ende.

Stellen wir uns den Versuchsaufbau ähnlich wie im Video vor, mit drei kleinen Änderungen:
  • Anstatt nur einem Detektor D0 nehmen wir über den ganzen Schirm verteilt Detektoren, um ein ganzes Interferenzmuster zu messen.
  • Die verschränkten Photonen schicken wir nicht direkt in Richtung D1-D4, sondern lassen sie einen Umweg gehen, sodass sie mehr Zeit dorthin benötigen (z.B. über einen Spiegel in einer Lichtminute Entfernung, eine krümmende Masse oder ähnliches). Wir behalten aber die Detektoren selbst in der Nähe.
  • Anstelle von den zwei halbdurchlässigen Spiegeln in der D3/D4-Bahn nehmen wir normale Spiegel (der dritte bleibt halbdurchlässig).

Nun senden wir nacheinander Photonen durch den Doppelspalt, vielleicht 100 Stück - hauptsache genug, um zu erkennen, ob ein Interferenzmuster entsteht oder der "Batzen". Nachdem wir dies festgestellt haben, stellen wir die Detektoren D1-D4 ein. Da die verschränkten Photonen lang genug unterwegs sind, haben wir dazu ja genug Zeit.

Wenn tatsächlich ein Interferenzmuster entsteht, nehmen wir die Spiegel aus dem Weg, sodass die verschränkten Photonen in D3 bzw. D4 landen. Wir wissen jetzt also, welche der ursprünglichen Photonen durch den oberen und welche durch den unteren Spalt gekommen sind (wenn man die zeitliche Ankunft beachtet).
Ergibt sich aber am Schirm ein "Batzen", so belassen wir die Spiegel in Position, und "vernichten" die Information über den Weg der Photonen.

Wir würden in beiden Fällen also genau das gegenteilige Muster am Schirm messen, als es eigentlich der Fall sein sollte.
Was passiert also wirklich?


(Auf ähnliche Art und Weise könnte man Information in die Vergangenheit schicken, indem man in der Zukunft die Detektoren und Spiegel einstellt, sodass diese das Interferenzmuster in der Vergangenheit bestimmen; man könnte dann sagen, Interferenz bedeutet 1 und Batzen bedeutet 0)

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Quantenradierer: Erst Interferenz checken, danach Detektoren einstellen 22 Apr 2019 18:54 #51256

Deinen ersten Punkt, mehrere Detektoren an D0, realisiert man indem die Position des Detektors variabel ist. Man treibt eben Statistik über verschiedene Stellen .

Dein Zweiter ist auch erfüllt; die Strecke nach D1-D4 ist länger als die Strecke nach D0.
Die Strahlteiler D3/D4 dienen nach meinem Verständnis dazu mit einem Versuchsaufbau beide Messungen vorzunehmen:
a) welcher Weg ist bekannt und b) die welcher Weg Information wird durch Überlagerung verschleiert.

Es werden immer nur solche Photonenpaare berücksichtigt bei denen beide in einem engen Zeitfenster detektiert wurden (Koinzidenz). So werden Fehler z.B. durch Streulicht vermieden.

Aber ganz wichtig ist:
An einem einzelnen Photon lässt sich keine Interferrenz messen. Das wird irgendwo detektiert oder nicht.

Bringt es dann etwas den Versuchsaufbau zu ändern nachdem an D0 etwas gemessen wurde. Man weis ja noch nicht ob das Photon für dessen Zwilling man den Strahlengang ändern will Teil einer Interferrenz ist oder nicht.

assume good faith

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