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[quote="TomS"]Hallo Manuel, [quote="Manuel_91"]… Frage zur Quantenverschränkung. Wenn bspw die Phase von einem Photon das mit einem anderen verschränkt ist nicht bekannt ist, und die Phase des anderen Photons bekannt ist, wenn eine der beiden gemessen wurde, dann kann man daraus doch nicht folgern, dass die Phase des anderes dadurch beeinflusst wurde, oder?[/quote] Die Phase ist aus mehreren Gründen kein gutes Beispiel. Nehmen wir besser die Polarisation. Ansonsten hast du recht. Für zwei bzgl. der Polarisation verschränkte Photonen können wir nur sagen, dass diese entgegengesetzt orientiert nicht. Wir können nicht sagen, welches Photon wie polarisiert ist. Kennen wir die Polarisation des einen, so können wir daraus sicher auf die Polarisation des anderen schließen. Wir dürfen jedoch nicht annehmen, dass beide bereits vorher eine feste jedoch uns unbekannte Polarisation hatten; ein Vergleich mit einem Paar Schuhe ist nicht zutreffend. Wir kennen auch keine wechselweise Beeinflussen der Photonen, weder in der Theorie, noch aus dem Experiment. Auch das folgende trifft also für die Polarisation zu: [quote="Manuel_91"]Man weiß nur welche Phase das andere Photon hat, weil man weiß welches eines der beiden hat und das anderes eben die andere Phase einen bestimmten Bezug zu der gemessenen hat. [/quote] [quote="Manuel_91"]Für jemand der die Messung nicht kennt, würden sich beide Phasen immer noch in einem unklaren Zustand befinden, oder? [/quote] Für die Polarisation, ja. [quote="Manuel_91"]Wenn ja, wie kann man dann wissen ob jemand "mithört"?[/quote] Das funktioniert nicht anhand einzelner Photonen sondern bedarf eines zusätzlichen Protokolls, bei dem Verschränkung zunächst keine Rolle spielt: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_key_distribution#BB84_protocol:_Charles_H._Bennett_and_Gilles_Brassard_(1984) https://xqp.physik.uni-muenchen.de/publications/files/theses_diplom/diplom_halder.pdf Es gibt jedoch auch Protokolle auf Basis verschränkter Photonen: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_key_distribution#E91_protocol:_Artur_Ekert_(1991) Dabei spielt die sogenannte Bellsche Ungleichung eine entscheidende Rolle: https://en.wikipedia.org/wiki/Bell%27s_theorem Diese besagt, dass zwischen den Spins zweier verschränkten Photonen Korrelationen existieren, die klassisch nicht realisierbar sind. Hört ein Lauscher mit, erhält für ein Photon ein Ergebnis, und überträgt das Photon weiter, so zerstört er dadurch die Verschränkung und führt statt der quantenmechanischen eine klassische Korrelation ein. Vergleichen beide Kommunikationspartner ihre Messergebnisse und ermitteln daraus die Korrelationen, so stellen sie fest, ob diese den quantenmechanischen Werten entsprechen – das heißt kein Mithörer – oder den klassischen – ein Mithörer. Das funktioniert aber wiederum nicht anhand einer Einzelnessung an einem Photon sondern nur anhand der Messung vieler Photonenpaare – davon immer je eines je Kommunikationspartner – und dem nachträglichen Vergleich der Ergebnisse. Man muss zwei Dinge auseinanderhalten: 1) die [b]Bellsche Ungleichung[/b], 2) die Implementierung des Protokolls. Für das Grundverständnis ist (1) wichtig.[/quote]
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Nachricht
TomS
Verfasst am: 05. Aug 2024 22:33
Titel: Re: Quantenverschränkung
Hallo Manuel,
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
… Frage zur Quantenverschränkung. Wenn bspw die Phase von einem Photon das mit einem anderen verschränkt ist nicht bekannt ist, und die Phase des anderen Photons bekannt ist, wenn eine der beiden gemessen wurde, dann kann man daraus doch nicht folgern, dass die Phase des anderes dadurch beeinflusst wurde, oder?
Die Phase ist aus mehreren Gründen kein gutes Beispiel. Nehmen wir besser die Polarisation.
Ansonsten hast du recht.
Für zwei bzgl. der Polarisation verschränkte Photonen können wir nur sagen, dass diese entgegengesetzt orientiert nicht. Wir können nicht sagen, welches Photon wie polarisiert ist.
Kennen wir die Polarisation des einen, so können wir daraus sicher auf die Polarisation des anderen schließen. Wir dürfen jedoch nicht annehmen, dass beide bereits vorher eine feste jedoch uns unbekannte Polarisation hatten; ein Vergleich mit einem Paar Schuhe ist nicht zutreffend.
Wir kennen auch keine wechselweise Beeinflussen der Photonen, weder in der Theorie, noch aus dem Experiment.
Auch das folgende trifft also für die Polarisation zu:
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Man weiß nur welche Phase das andere Photon hat, weil man weiß welches eines der beiden hat und das anderes eben die andere Phase einen bestimmten Bezug zu der gemessenen hat.
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Für jemand der die Messung nicht kennt, würden sich beide Phasen immer noch in einem unklaren Zustand befinden, oder?
Für die Polarisation, ja.
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Wenn ja, wie kann man dann wissen ob jemand "mithört"?
Das funktioniert nicht anhand einzelner Photonen sondern bedarf eines zusätzlichen Protokolls, bei dem Verschränkung zunächst keine Rolle spielt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_key_distribution#BB84_protocol:_Charles_H._Bennett_and_Gilles_Brassard_(1984)
https://xqp.physik.uni-muenchen.de/publications/files/theses_diplom/diplom_halder.pdf
Es gibt jedoch auch Protokolle auf Basis verschränkter Photonen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_key_distribution#E91_protocol:_Artur_Ekert_(1991)
Dabei spielt die sogenannte Bellsche Ungleichung eine entscheidende Rolle:
https://en.wikipedia.org/wiki/Bell%27s_theorem
Diese besagt, dass zwischen den Spins zweier verschränkten Photonen Korrelationen existieren, die klassisch nicht realisierbar sind. Hört ein Lauscher mit, erhält für ein Photon ein Ergebnis, und überträgt das Photon weiter, so zerstört er dadurch die Verschränkung und führt statt der quantenmechanischen eine klassische Korrelation ein. Vergleichen beide Kommunikationspartner ihre Messergebnisse und ermitteln daraus die Korrelationen, so stellen sie fest, ob diese den quantenmechanischen Werten entsprechen – das heißt kein Mithörer – oder den klassischen – ein Mithörer. Das funktioniert aber wiederum nicht anhand einer Einzelnessung an einem Photon sondern nur anhand der Messung vieler Photonenpaare – davon immer je eines je Kommunikationspartner – und dem nachträglichen Vergleich der Ergebnisse.
Man muss zwei Dinge auseinanderhalten: 1) die
Bellsche Ungleichung
, 2) die Implementierung des Protokolls. Für das Grundverständnis ist (1) wichtig.
DrStupid
Verfasst am: 05. Aug 2024 12:29
Titel: Re: Quantenverschränkung
Manuel_91 hat Folgendes geschrieben:
Wenn bspw die Phase von einem Photon das mit einem anderen verschränkt ist nicht bekannt ist, und die Phase des anderen Photons bekannt ist, wenn eine der beiden gemessen wurde, dann kann man daraus doch nicht folgern, dass die Phase des anderes dadurch beeinflusst wurde, oder?
Nein, das kann man nicht. Das wird klar, wenn man kausal entkoppelte Messungen an beiden Enden vornimmt. Da kann keines von beiden die Ursache für das Ergebnis der jeweils anderen sein, weil die Reihenfolge bezugssystemabhängig ist. Das wäre eine Kausalitätsverletzung.
Manuel_91
Verfasst am: 05. Aug 2024 12:15
Titel:
willyengland hat Folgendes geschrieben:
Entscheidend ist, ob eine Messung stattfindet, denn die verändert das System.
Das ist ein Postulat und dass es so postuliert wird ist mir schon bekannt. Mich interessiert aber woher man das wissen möchte, siehe meine Frage oben.
willyengland
Verfasst am: 31. Jul 2024 13:52
Titel:
Entscheidend ist, ob eine Messung stattfindet, denn die verändert das System.
Manuel_91
Verfasst am: 30. Jul 2024 12:37
Titel: Quantenverschränkung
Hallo,
ich hätte einmal eine Frage zur Quantenverschränkung. Wenn bspw die Phase von einem Photon das mit einem anderen verschränkt ist nicht bekannt ist, und die Phase des anderen Photons bekannt ist, wenn eine der beiden gemessen wurde, dann kann man daraus doch nicht folgern, dass die Phase des anderes dadurch beeinflusst wurde, oder? Man weiß nur welche Phase das andere Photon hat, weil man weiß welches eines der beiden hat und das anderes eben die andere Phase einen bestimmten Bezug zu der gemessenen hat. Für jemand der die Messung nicht kennt, würden sich beide Phasen immer noch in einem unklaren Zustand befinden, oder? Wenn ja, wie kann man dann wissen ob jemand "mithört"? Oder verändert sich die Phase des anderen durch die Messung tatsächlich? Wenn ja, woher weiß man das, wenn man noch nicht gemessen hat? Selbes gilt natürlich auch für den SPIN oder die Flugrichtung, oder verstehe ich da etwas falsch?
Danke für jeden konstruktiven Hinweis!