Verschränkte Elektronen?

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

Ich habe mal gehört es gibt "verschränkte Elektronen" oder so etwas in der Art. Diese sollen immer genau das gleiche zur gleichen zeit machen egal wie groß die Entfernung ist. Ist das überhaupt möglich es kann sich ja nichts schneller als das Licht bewegen?

bottom · Anmeldungsdatum: 04.02.2009 Beiträge: 333 Wohnort: Kiel

das hast du richtig gehört smile

du hast allerdings auch recht dass dieser informationsaustausch nicht instantan geschehen kann. einstein beschrieb diesen effekt und gab ihm den namen "spukhafte fernwirkung". er schrieb darüber im ramen des berühmten epr-paradoxons, mit welchem er zeigen wollte, dass die quantenphysik fehlerhaft/ unvollständig sei.
interessant in diesem zusammenhang ist auch die "quantenteleportation".

guck dir dass mal an: klick!

gruß bottom

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ein im Spin verschränktes Elektronenpaar wird an einem Ort O erzeugt. Davon gelangt eines nach A und das andere nach B. A und B können Lichtjahre entfernt sein. Ein Experimentator im Ort A der den Elekronenspin misst kann zB "spin up" messen. Dann weiss er mit Gewissheit, dass wenn ein entsprechendes Experiment für B gemacht wird, der Ausgang dieses Experiments "spin down" ergeben wird. Umgekehrt gilt das gleiche. Obwohl der Ausgang rein ststistisch ist, liegt das Ergebnis für das jeweils andere Elektron fest, sobald das eine gemessen wurde. Diese Korrelation nennt man Verschränkung und ist etwas, was es in der klassischen Physik nicht gibt.

Da A aber nicht beeinflussen kann, wie sein Experiment ausgeht ("spin up" oder "spin down", kann er keine Nachricht an B senden. Um den Ausgang des Experiments auszutauschen, ist klasische Information erforderlich, d.h. A und B müssen sich irgendwo treffen oder sich eine klassische Nachricht senden.

StudentT · Anmeldungsdatum: 02.03.2009 Beiträge: 148

Hallo!

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

Also ändern die Teilchen ihren "Zustand" nicht sondern wahren schon so?????

bottom · Anmeldungsdatum: 04.02.2009 Beiträge: 333 Wohnort: Kiel

Nein!
die quantenphysik sagt, dass eine bestimmte eigenschaft noch nicht vorhanden ist, bevor ich durch meinen messvorgang eingegriffen habe (genaugenommen befindet sich das quantenobjekt in einem zustand aus superpositionen sämtlicher möglicher zustände).
am beispiel des spins: der spin des elektrons beispielsweise ist eine superposition aus den spins up und down. erst durch den messforgang wird daraus ein ein eindeutiger spin Up / down. die warscheinlichkeit ist hier jeweils 0,5.

jetzt stellt euch folgendes vor: 2 verschränkte photonen werden am ort x erzeugt und zu den von einander weit entfernten orten a und b geleitet. hier werden die spins untersucht, und zwar innerhalb eines zeitraums

der so kurz ist, dass während der untersuchung keine informationen ausgetascht werden. es muss also gelten:

wobei

die messungsdauer und d den abstand von a und b angibt. gilt dies, so konnten wärend des versuchs keine informationen ausgetauscht werden. trotzdem wird man feststellen, dass die spins immer entgegengesetzt orientiert sind.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Nein, denn man kann zeigen dass die als naheliegend erscheinende Aussage "...sie waren eben schon so..." zu einem logischen und messbaren Widerspruch führt - siehe Bell'sche Ungleichung.

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

Und wenn man die Teilchen erneut misst können sie sich dann wieder ändern?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Nein, denn eine Messung führt zu einer sog. "Reduktion" des Zustands. Einmal in dem gemessenen Zustand = immer in diesem.

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

Ich habe auch gehört dass, wenn man eines dieser Teilchen zerstört sich irgendwo wieder eines bildet. Stimmt das?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

was meinst du mit "zerstören" ?

Das ist kein quantenmechanischer Begriff...

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

zerstört= kaputt, nicht mehr ganz =)

ich habe da einmal eine Dokumentation gesehen dort haben sie (in der Theorie) zwei verschränkte Teilchen "gemacht" dann eines "zerstört" und dann entstand ein neues Teilchen mit genau den gleichen Eigenschaften wie das "zerstörte"

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Du meinst wahrscheinlich die Quantenteleportation.

Hier wird aber nicht ein Teilchen zerstört, sondern sein Zustand gemessen. Insofern kann man von einer Zerstörung (=Reduktion) des Zustands sprechen. Big Laugh

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

also wenn man für jedes teilchen eines menschens ein verschrenktes elektron "herstellt" und diese z.B. zum mond schikt und die alten "zerstört" könnteman dan menschen teleportiern?

bottom · Anmeldungsdatum: 04.02.2009 Beiträge: 333 Wohnort: Kiel

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

also gäbe es diesen Mensch dann doppelt

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Der Mensch ist kein Quantenobjekt!

Math · Anmeldungsdatum: 05.02.2009 Beiträge: 27 Wohnort: Vorarlberg

ich glaube ich habe es im allgemeinen verstanden.

bottom · Anmeldungsdatum: 04.02.2009 Beiträge: 333 Wohnort: Kiel

super

mich würde in diesem zusammenhang noch interessieren, ob auch ensembles aus mehreren quantenobjekten, beispielsweise ganze atome, verschränkt sein können, und ob es dann auch möglich wäre ein ganzes atom zu "teleportieren".