Wikiup:Teestube/Fragen/Was bedeutet quantenmechanisch "Beobachten"?!

Beim Doppelspaltexperiment sagt man ja, dass der Zustand eines Quants unbestimmt bleibt, bis es beobachtet wird. Aber da gibt es auch eine andere erweiterte Variante des Doppelspaltexperiments, bei dem man den Quant NACHDEM passieren des Doppelspalts kopiert und dann versucht so die Unschärferelation zu überlisten. Trotzdem zeigt sich dann aber, dass der Quant seine Unschärfe bei behält. Die Frage ist nun, was geschieht beim Beobachten, was beim Kopieren nicht geschieht. Also was tut man beim Kopieren anders als beim Beobachten. Oder noch genauer formuliert, was macht den Unterschied aus, dass man von einer Beobachtung in quantenmechanischer Bedeutung reden kann?!

--H007A (Diskussion) 10:01, 2. Okt. 2015 (CEST)

Hier ist ein Beitrag von SciLogs.de zu dem Thema. --Mauerquadrant (Diskussion) 10:34, 2. Okt. 2015 (CEST)

@Hamid Aminirad: Man kann Quanten nicht kopieren (No-Cloning-Theorem), vielleicht kommt daher dein Missverständnis. Zum Kopieren müsste man nämlich das Quant vollständig beobachten/messen können. Warum das nicht geht, wird im Artikel zum No-Cloning-Theorem erklärt.--Cirdan ± 11:46, 2. Okt. 2015 (CEST)

@Cirdan: Wie können dann mehrere miteinander verschränkte Quanten nacheinander erzeugt werden, wenn ihre Eigenschaften oder sie selbst in keiner Weise kopiert werden können?! Wieso ist dann nicht jeder Quant mit jedem anderen Quant im Universum in einem verschränkten Zustand?! Es muss da doch eine Möglichkeit der Kopie gegeben sein, dass ein Quant mit einem anderen Quant verschränkt werden kann. Es sei denn die Verschränkung wird direkt bei der Erstellung des Quants erzeugt. Also dass auch mehrere miteinander verschränkte Quanten gleichzeitig erstellt werden müssen und nicht nacheinander erstellt werden können. Ist das so?! --H007A (Diskussion) 12:21, 2. Okt. 2015 (CEST)

@Hamid Aminirad: Verschränkung heißt nicht, dass die Quanten identische Eigenschaften haben, sondern dass ihr Zustand nicht mehr als Produkt von Zuständen einzelner Teilchen dargestellt werden kann. (Wenn man Quanten kopieren könnte, wäre Quantenkommunikation nicht abhörsicher und Quantencomputer wären wesentlich einfacher zu konstruieren.) Es sind nicht alle Teilchen im Universum miteinander verschränkt, denn zur Verschränkung muss die Möglichkeit des Informationsaustauschs gegeben sein, die Teilchen müssen also einen Überlapp ihrer Vergangenheitslichtkegel aufweisen (können aber raumartig entfernt voneinander sein). Dementsprechend können Quanten auch nach ihrer Erzeugung miteinander verschränkt werden. Außerdem betrachtet man meistens nur ein isoliertes Teilsystem, d.h es wird nur der Zustand einer kleinen Gruppe von Teilchen beschrieben.

Du merkst schon, dass es sehr schwierig ist, das in einfachen Worten zu erklären und leider sind die Wikipedia-Artikel zu diesen Themen nicht immer vollständig und für Laien verständlich. Wenn es dich genauer interessiert, würde ich dir empfehlen, mal in ein Einsteigerlehrbuch zu schauen. Deine Fragen sollten dort in den ersten Kapiteln alle geklärt werden.--Cirdan ± 12:52, 2. Okt. 2015 (CEST)

@Mauerquadrant: Also wenn der Kollaps der Wellenfunktion gleich zu setzen ist mit "Beobachten", dann ist die Frage unter welchen Umständen ein Quant trotz Wechselwirkung mit der Umwelt, seine Wellenfunktion beibehält. Gibt's da eine Richtlinie?! Wie zum Beispiel tiefe Temperaturen, Vakuum, Magnetisches Feld oder irgendwie sowas?! --H007A (Diskussion) 12:26, 2. Okt. 2015 (CEST)

@Hamid Aminirad: „Beobachten“ setzt keinen Kollaps der Wellenfunktion voraus. Unter Quantenmechanische Messung wird das leider nicht gut beschrieben, aber die Begriffe die du suchst sind „weak continuous measurement“ (langsamer Aufbau einer Verschränkung) und Quantum Nondemolition Measurement (Messung unter Beibehaltung des Systemzustands).--Cirdan ± 12:55, 2. Okt. 2015 (CEST)