Beweist die Quantenverschränkung eine zusätzliche Dimension?

@vycanismajoris
Hallo.

Nun der Experimenttyp "DC" existiert ja schon länger und die damals dort eingesetzten Apparate sind sicher nicht vergleichbar mit der recht modernen Messapparatur die Haroche einsetzt.
http://physik.uni-graz.at/~uxh/teaching/interp-qm/vortrag8.pdf (Archiv-Version vom 29.10.2020)

Grob, wurden bei bei DC-Experiment sozusagen ""Makroskopische Messgeräte"" eingesetzt, Interferometer die erstmals um 1900 entwickelt wurden, während Haroche ( s. Oben) mit einzelnen R-Atomen Informationen über Welleneigenschaft des eingefangenen Photon zu entnehmen scheint. Dabei ändern sich die Q-Eigenschaften der durch die Falle geschickten R-Atome, die als Messzeiger benutzt werden, aber anscheinend nicht die des vermessenen Photons. Haroche experimentiert also mit einer Art "mikroskopischer Meßapparatur", sozusagen einem einzelnen R-Atom.

Zu Resultaten mit solchen Apparaturen kurz Prof D. Zeh...

Ein quantitativer Unterschied im obigen Vergleich besteht allerdings darin, daß es beim
quantenmechanischen Meßprozeß nur in der Ausnahmesituation “mikroskopischer
Meßapparate” (bei denen eine Wechselwirkung wie oben, aber noch kein decoherence
durch die Umgebung auftritt) praktisch möglich ist, doch noch einmal zu prüfen, ob die
anderen Komponenten noch da sind

...was gegenteilig zu Wikiangaben klingen mag..

Für den quantenmechanischen Messprozess trifft diese Voraussetzung nicht mehr für jedes Messobjekt zu. Auch wenn das Messobjekt vor jeder Messung immer in demselben Zustand ist, kann hier vor der Messung in der Regel nicht davon ausgegangen werden, dass eine Wiederholung dieser Messung im Rahmen der Messgenauigkeit dasselbe Ergebnis hervorbringen wird.

Klar war, das es beim Experiment zur Wechselwirkung kommt, muss es ja sonst würden sich die "QE" des Messatoms nicht ändern. (obige Angabe, siehe von dir zitirtes in Klammer, war als Frage an Otomo gedacht, den diese aber nicht aus der Reserve zu locken schien...)

Wichtig ist, das es bei Wineland und Harochs Versuchen anscheinend nicht mehr zum Zusammenbruch der Welleneigenschaften, zB. der Superposition kam und das eingefangene Photon seine Eigenschaften behält. Wineland der eine etwas andere Versuchsreihe unternahm und Haroche, scheint es also effektiv gelungen Welleneigenschaften und Superpositionen zu vermessen, ohne dabei Dekohärenz zu verursachen.

Mein nachfolgender Post soll zeigen wie sich ein "Superpositioniertes Photon", physikalisch Messbar vom Photon unterscheidet, das nicht ,mehr in "SP" ist. Somit wäre bei einer Messung nach Haroche/Wineland, mein Gedankenexperiment, s. oben, wohl möglich... sicher ist man sich nie ;-)

Eine Problem-Übersicht erhält man hier nochmal von Hendrik van Hees 1998:
http://theory.gsi.de/~vanhees/faq-pdf/mess.pdf (Archiv-Version vom 15.05.2006)

Auch hier wir Haroche schon 98 erwähnt, mittlerweile hat er wohl seine Messapparatur entsprechend weiterentwickelt. Ich gehe aber nicht davon aus, das Wineland und Haroche tatsächlich alle, meiner Meinung 10hoch33, möglichen Zustände eines zB. Photons in Superposition vermessen können...
Anscheinend reicht die Datenausbeute aber für grundsätzliche Vermessung von Objekten in "SP".
Somit dürfte es möglich sein ein SP-Photon von einem nicht superpositionierten Messtechnisch zu unterscheiden... wie beschrieben..

@Primat

Hier das wird dich interessieren.

Imagining the Tenth Dimension - German language

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@ceyxx
Hi...
Hier erstmal der typische Versuchsaufbau einer mikroskopischen Q-Messapparatur....

Z. schrieb am 19.10.2012:"0 Zeit"

Es braucht schon etwas Zeit und zwar wird diese "Dekohärenzzeit" genannt, bis es bei den korrelierten Photonen zur Dekohärenz kommt. Diese ist aber ziemlich kurz, in Relation zur "theoretisch überwundenen Strecke". Die "DZ" liegt zB. zwischen 10hoch-12 s für ein freies Elektron, in modernen Experimenten können korrelierte Q-bit Dekohärenzzeiten auch schon mal 1 Sek. betragen.

Es braucht also schon Zeit für den D-Prozess, nur eben eine auf grosse Distanzen sozusagen vernachlässigbare. Von daher....

ceyxx schrieb:Aber diese Zeit ist hier nicht gegeben! Also besteht meiner Meinung nach auch kein Kausaler Zusammenhang, was aber zweifellos im Widerspruch zur Beobachtung steht. Wie gehe ich mit diesem Widerspruch um?

..kein Widerspruch.

ceyxx schrieb:Wie ermittelt man die Geschwindigkeit des Informationsaustausches?:

Es ist kein echter Informationsaustausch, der Zusammenbruch der Wellenfunktion lässt das korrelierte System 2er Photonen, das vorher als ein einziges Photon mit zb. Spin 0 vorlag, lediglich aus der Zahl möglicher Zustände während der Superposition, nach der Dekohärenzzeit 2 "entgegengesetzte" Spinzustände annehmen. Zusammen haben die beiden entgegengesetzten Zustände dann wieder Spin 0. Drehimpulserhaltung.

Zur Frage ist vlt. Zurek Lektüre am besten, da die D-Zeiten unterschiedliche sind, je nachdem was verschränkt wurde... etc.
http://arxiv.org/pdf/quantph/0105127.pdf

Zu.... etc.

ceyxx schrieb:Mein Lösungsvorschlag wäre, um auch auf die Anfangsfrage des Themas ("Zusätzliche Dimension") zurück zu kommen, dass die Information weder über eine andere Dimension, noch verzögerungsfrei übermittelt wird.

..später mehr muss Weg.

@ceyxx

ceyxx schrieb:In diesem Fall: Strecke/0 (das Ergebnis ist undefiniert, also auch die Geschwindigkeit

Wie oben schon angedeutet, es wird eigentlich keine Strecke zurückgelegt, nur eine "theoretische", aus makroskopischer Sicht. Aus dieser Sicht könnte man natürlich erstmal sagen, passiert die gegenseitige Festlegung des Spins der Teilsysteme innerhalb zB. 10T facher LiG. Dennoch wenn wir diesen Blickwinkel anwenden, sollte min. dabei bedacht werden, das es sich um "Ein einziges System" handelt, das sich über die gesamte makroskopisch erfasste Strecke ausdehnt. Das ist natürlich nur eine hinkende Analogie, denn selbst wenn man einen 1 LJ langen Stab, an seinem Anfang (A) anstösst (der Stab für das genannt ausgedehnte System stehend), wird sich das Ende des Stabes (B) nicht simultan nach vorne bewegen, wie wir es "scheinbar" bei kleineren Längen gewohnt sind. Auch hier wird die dem Stab zugefügte Stossenergie, die denn Stab durchläuft, nur "innerhalb" der LIG ausdehnen.

Man hat es also, speziell die Superposition betreff (sagt schon der Name Super-Position), nicht wirklich mit einem "Gesamt-Zustand" zu tun (wie man bei trivialem Stabbeispiel annehmen würde), der gänzlich im "Makroskopisch erfassbaren" Raum stattfindet. Lediglich die dortigen, jeweilig kausal zusammenhängenden einzelnen Faktoren (Energie Ort ungefährer Impuls etc) und Mess-Resultate, finden in diesem statt.Dh. grob, wenn wir aus einem Quant 2 verschränkte erzeugen, wenn sich diese im Vakuum mit c voneinander entfernen und wenn wir die Resultate der Spins, nach Dekohärenz, auslesen können.

Während die korrelierten Quanten in "SP" sind, verfügen wir nur über Teilinformationen des Systems. Der in dem Falle entscheidende Teil, der uns vorher verraten könnte welchen Spin eines der beiden Quanten jew. anzeigen wird, bleibt bis zur finalen Messung verborgen. Diesen Teil könnte man auch Zufallsgeneriert nennen und statistisch erfassen, oder als "verborgene Variable" deuten, die letztendlich doch im kausalen Zusammenhang steht und sich somit, im makroskopisch erfassbaren Raum befinden müsse/noch ausmachen liesse. Der eine vermutet also kausal verborgene Determinierung, der andere wendet "erfolgreich", statistische Faktoren an, die zufallsbasiert argumentiert werden. Bei letzteren steigt die Zahl an Variablen so stark an, das die Frage, ob nun versteckte Faktoren oder nicht, erstmal vom Tisch ist.

Somit kann trotz (vermeintlich temporärer) Lösung, keiner das Ganze überschauen, aber immerhin, die Möglichkeit zur statistischen Näherung bleibt. Dadurch setzt sich imo die Zufallsbasierte Version erstmal durch. Zweifel bleiben.

http://www.theorie.physik.uni-goettingen.de/lehre/Uebungen/QM2-Seminar/0506/Bohm.pdf

Die grundlegenden Prinzipien der Quantenmechanik wurden zwar schon vielfach dargestellt, aber es ist nötig, die Besonderheiten der Quantenbeschreibung hier kurz vorzustellen, mit dem Hauptaugenmerk auf der Klärung der Annahmen hinter der üblichen Interpretation der Quantenmechanik und wie diese sich in der Entwicklung von verborgenen Variablen ändern könnten.

Was heisst das? Hier haben wir den Salat!?

Nun gut, aus diesem SALAT entstehen wiederum sehr viele interessante Thesen und Theorien, ua. die Everettsche 1957, die imo soviel aussagt wie.:
Die Wellenfunktion bricht bei Messungen überhaupt nicht zusammen... es handelt sich sowieso nur um eine einzige W-Funktion, bzgl. des gesamten Universums...(also nicht um viel kleine Entitäten, sondern nur um eine einzige, kann man sich imo vorstellen, wie einen Ball der aus unendlich vielen diversen Strukturen zusammengesetzt ist, aber trotzdem eine vollständig homogene wirkende Einheit bildet) seit BB wurde wurde alles verschränkt und bleibt für immer verschränkt... die Messung ist lediglich das herrausziehen einer Teilinformation betreff der "Gesamt-Verschränkung", die an ihrem Ort der Messung, als Information (Zeigerstellung), nur eine neue Teil-Variable hinterlässt.
(Natürlich wäre der Zusammenstoss mit einem Photon auch eine Art Messung)

Daraus entstehen dann die hier vormals von einem User erwähnten und von Deutsch noch etwas Since-Fictionierten, Viele Welten Theorien. Wobei die Everttschen Ideen eigentlich gar nicht unterschiedliche, oder räumlich getrennte, Universen meint, sodern ein einziges Universum in denen diese "ein einzige Wellenfunktion" eben einfach verschiedene Teilinformationen hinterlässt, viele zueinander relative Zustände. Je nach dem wie die "WF" gerade mit dem je makroskopisch erfassbaren Teil des Gesamtzustandes (im Endeffekt also mit "sich selbst") wechselwirkt.
Hier ein bekannter Vertreter solcher Ideen.
http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~as3/VieleWelten.pdf (Archiv-Version vom 13.03.2013)

Oder Penrose der vermutet, das die Wellenfunktion aufgrund gravitativer Einflüsse zur Dekohärenz gezwungen wird (soll mittlerweile widerlegt sein). Wie auch immer.... der Salat hat viele Formen angenommen.. Eine Superposition als Vorstellung im gedanklich makroskopisch verhafteten Raum zu etablieren ist eine heikle Sache.

A. Ist nicht gänzlich klar wieviel räumliche Dimensionen überhaupt existieren mögen.
B. Mathematische Dimensionen/Freiheitsgrade gibt es n viele.
C. Denn Faktor Zeit gibt es streng gesehen in der Quantenwelt nicht. etc...

ceyxx schrieb:Mein Lösungsvorschlag wäre, um auch auf die Anfangsfrage des Themas ("Zusätzliche Dimension") zurück zu kommen, dass die Information weder über eine andere Dimension, noch verzögerungsfrei übermittelt wird.

ceyxx

Letzteres ist auch genau genommen richtig, da ein Verschränktes-Quanten-System Zeit braucht, bis es sozu. eindeutig ""Dekodiert"", siehe *Dekohärenzzeit. (*wenn dies nicht am Messvorgang/Apparatur selbst liegt?) Ersteres ist imo eine klassisch zu begründende Annahme, wobei ich fragen würde, wodurch tunneln Photonen, wenn diese sich Superluminar durch eine Barriere bewegen?
Information kann sich hierbei zwar nicht grösser c fortpflanzen, da ein teil der Information/Photonen verloren geht aber die endliche Gruppengeschwindigkeit im Medium beträgt grösser c, auch wenn weniger Gesamt-Energie ankommt als abgeschickt wurde, so kann dieser ankommende Anteil an Energie/Photonen jedoch als Information "gedeutet" werden, wenn auch nicht als vollständig abgesandte. Meiner trivialen Meinung ist der "Verlust" an Photonen", bzw. die Superluminare Gruppengeschwindigkeit, ein Hinweis auf min. eine weitere evtl. räumliche Dimension.

Ich bin zwar kein Anhänger der Stringtheo, ganz im Gegenteil, aber hier mal Prof. Pössel zu Anzahl von Dimensionen...

Wie viele Dimensionen hat die Welt?
http://www.mpg.de/329175/pdf.pdf

Mein eigener Ansatz, mit dem ich dich hier erstmal verschonen will, kommt allerdings von Überlegungen bzgl. SL, bzw. Einstein-Rosen-Brücken. Diese durch sozus. Gravitationsanomalien hervorgerufen werden... wie auch immer.

ceyxx schrieb:Ich denke, die Information wird mit begrenzter Geschwindigkeit übertragen, die allerdings größer als c ist.

ceyxx

Klingt anfangs gut, "begrenzter Geschwindigkeit", aber dann.. "die allerdings größer als c ist".... was ich ja gerade selbst mit meinem Beispiel "Tunneln" anbrachte, aber, bei mir ist es sprachlich formuliert, eine Abkürzung** durch den Raum, nicht eine tatsächliche grösser c Geschwindigkeit in diesem. (**Kann man sich als Art "aufgerollte Dimension" vorstellen... Laut Einstein, folgend Rosen, Kruskal etc.. möglich.)

ceyxx schrieb:Bekanntlich "reist man in der Zeit zurück", wenn man sich überlichtschnell bewegt.

ceyxx

Nicht im Norm-Raum/standard Vakuum, da es hier einige Energie, für eine wie auch immer massebehaftete Entität (bitte nicht Ruhemasse), bräuchte um c zu überschreiten. Diese Quantität an nötiger Energie, ist rechnungtechnisch im Universum kaum vorhanden. (Bzw. wird Masse schon vorher, durch einen Mechanismus (private Theo) davon abgehalten über c zu beschleunigen. Massen nahe c deren gravitationsbedingter Einfluss auf die RZ ein WL erzeugt, bevor die Masse c überschreiten kann. Trivial.. Gegendruck.) Auch bei Warp-Drives, wie auch die NASA sich kürzlich entschloss den Alcubierre-Drive doch nocheinmal zu überdenken und weiteren Prüfungen zu unterziehen, handelt es sich "immer" um Lösungen über Gravitation, insofern spezifische Raum-Zeit-Krümmungen betreff.

Nehmen wir also an, bei genau c würde der Informationsaustausch 3 Jahre dauern. Nun beträgt die Geschwindigkeit des Informationsaustausches allerdings genau den richtigen Wert über c, sodass die Information, während sie gesendet wird, 3 Jahre in der Zeit zurück reist. Als Ergebnis hätten wir einen "sofortigen" Informationsaustausch, ohne Verzögerung (Bezogen auf das verschränkte System). (Da, nochmal kurzgefasst, die "Zeiteinsparung" durch die Zeitdilatation so hoch ist, dass Reisedauer minus "Zeiteinsparung" genau "0" ergibt)

ceyxx

Durch beschleunigte Bewegung, in dem Falle durch reine Gravitationsbeschleunigung² massebehafteter Objekte, wie zB. Photonen oder "Personen" ;-), (²das einzige was uns momentan auf nahe c bringen kann) durch stark gekrümmten Raum, beispielsweise Bewegung nahe c im Orbit eines SL, sind meiner Meinung nach, im aller äussersten Falle (da dieser Orbit noch im Norm-Raum liegt), Zeitschleifen (siehe Einstein) für jedwendes massenbehaftete (nicht Ruhemasse) Objekt möglich.
Dh. für massenbehaftete Informationsträger dürfte grösser c unmöglich sein.

Dennoch könnte "Information", auch in einer bisher nicht observablen Raum-Zeit-Krümmung gespeichert sein, da diese "RZK" Materie, und in dem Sinne Energiefrei ist. Aber selbst die Energie und Materiefreie RZ-Krümmung, da dennoch ein "theoretisches Massenäquivalent", breitet sich nur mit c aus. Mainstream. Also selbst g hat ein Masseäquivalent, was die "imaginäre Masse von Tachyonen", siehe unten, noch etwas unverständlicher macht, als diese eh schon ist...hmmm.

ceyxx schrieb:Wie wir wissen sind überlichtschnelle Teilchen nicht ausgeschlossen, allerdings auch nicht nachgewiesen. Diese Teilchen nennt man auch "Tachyonen".

ceyxx

Dank "imaginärer Masse" widersprechen die Tachyonen der Einsteinschen-Speziellen nicht. Wie man aber zu wissen glaubt, werden selbst die stark hypothetischen "Tachyonen" (deren Nachweis eben aussteht...wie auch immer..imaginäre Masse... gehts deiner Meinung genauer?), die aus Quantenmachanischer Sicht als lokale Störung behandelt wird, sich aus genannter Sicht nicht schneller als c ausbreiten... Da wäre noch die Tscherenkowstrahlung die sie aussenden sollten.. usw.

Bis dann...
LG

Z. schrieb:Stellen wir uns vor, wir könnten tatsächlich die Quanteneigenschaften, wie in Artikeln und Arxiv um Haroche zu entnehmen, definieren ohne diese zur Dekohärenz/Zusammenbruch der Wellenfunktion zu bringen (Wechselwirkung mit dem Messgerät)!?

Dann wäre oder ist, nachfolgend einer von mir sog. "Kalibrierung", eine folgend messbare Zustandsänderung (nach erster Messung des Systems, wird nun gezielt zur Dekohärenz angeregt),, sozusagen eine Art von Informationsübertragung, da sich die Zustandsänderung eines "vorher und nachher" unterschiedlich vorliegenden Quantensystems als "Q-Bit-Information" anwenden liesse...

Zunächst mal danke für deine Antwort. Worum es mir geht ist die Frage des Zusammenbruchs der Wellenfunktion, die in modernen Delay Choise Experimenten zusammenbricht (Kopenhagener Deutung).

http://www.nature.com/nphoton/journal/v6/n9/extref/nphoton.2012.179-s1.pdf

Soweit ich das verstehe wird der experimentelle Aufbau erst in der relativen Zukunft eines Photons festgelegt, ohne das dieser experimentelle Aufbau bei der Aussendung des Photons bestand, ist die Entwicklung der Wellenfunktion so dass die Vergangenheit des Photons festgelegt ist, wenn es gemessen wird. Die Vergangenheit dieses Photons lässt sich so berechnen als wäre es egal ob es in der Gegenwart oder in der Zukunft startet. Wenn sich die Vergangenheit des Photons aus der Zukunft festlegen lässt bricht die Wellenfunktion zusammen. Bezieht sich auf die Kopenhagener Deutung, VWI mag anders aussehen.

Von daher bin ich da mal vorsichtig mit Dekohärenz und einer eventuell möglichen Informationsübertragung. Ich weiß von Wineland/Haroche aber nicht mehr als Nobelpreis, Quantenfalle und der Möglichkeit der Messung und Manipulation von Quanten. Werd ich mir noch durchlesen.

@Z.

Für diejenigen die sich für Wineland/Haroche Versuch etwas ernsthafter interessieren, ohne gleich etwas von Informationsübertragung >c zusammen zu schwurbeln, hier 3 Links dazu:

http://www.scilogs.de/wblogs/blog/quantenwelt/allgemein/2012-10-09/die-katzen-des-nobelpreistr-gers
http://www.scilogs.de/wblogs/blog/quantenwelt/allgemein/2012-06-29/von-roy-j.-glauber-zu-schr-dingers-katze
http://www.scilogs.de/wblogs/blog/quantenwelt/allgemein/2012-10-09/die-katzen-des-nobelpreistr-gers

@Z.
Als erstes ein großes Dankeschön für deine wirklich ausführliche Erklärung!
Ich werde es erst einige Male durchlesen ehe ich darauf Antworten werde.
Dann bis später! :)
lg

@Celladoor
Falls Herr celladoor mich mit seinem letzten Post? meint...

hat er wie immer nicht richtig gelesen, wenn überhaupt.. und behauptet NUR was ihm so im Kopf rumgeht, aber nichts was der Wahrheit entspricht. Mittlerweile typisch für @Celladoor und wenns geht von der Seite ...

Aber ich lasse mich davon kaum noch aufhalten... Zeit für diese Post ca. 58 Sek.

Celladoor schrieb:Für diejenigen die sich für Wineland/Haroche Versuch etwas ernsthafter interessieren, ohne gleich etwas von Informationsübertragung >c zusammen zu schwurbeln, hier 3 Links dazu:

Du hast einen Link zuviel versprochen, sind nur zwei :). Die Artikel sind recht allgemein verständlich geschrieben. Jetzt ist mir klar worum es dabei gegangen ist, danke fürs posten.

Was meinst du mit Geschwurbel?

Dem Link

http://www.nature.com/nphoton/journal/v6/n9/extref/nphoton.2012.179-s1.pdf

entnehme ich das es sich um ein delayed choise Experiment handelt bei dem der exakte experimentelle Aufbau in der relativen Zukunft eines Photons festgelegt wird. Bei der Messung wird jedoch auch merkwürdigerweise die Vergangenheit des Photons festgelegt, also die Entwicklung seiner Wellenfunktion. Damit kollabiert die Wellenfunktion der KH Deutung. Konkret bricht nicht die Realität der Wellenfunktion zusammen, der nach der KH Deutung ohnehin keine Realität zugesprochen wird, sondern der Formalismus der zur Vorhersage der Wahrscheinlichkeiten von Meßergebnissen der KH Deutung interpretiert wird. Demnach gäbe es weder eine reale Wellenfunktion noch Formalismus als Element dem Realität zugesprochen wird.

Ob dort Fehler produziert wurden, kann ich natürlich nicht ad hoc beurteilen. Von v>c habe ich nichts geschrieben. Falls du etwas anderes darunter verstehst, lasse ich mich gerne aufklären.

@Celladoor

vycanismajoris schrieb:Was meinst du mit Geschwurbel?

Na solcherlei eben, Informationsübertragung >c:

Z. schrieb am 19.10.2012:Und wenn man eine Messapparatur hat, die vorher die Teil-Quanteneigenschaften auslesen kann ohne diese zu verändern, gehts auch mit der Informationsübertragung in 0 Zeit.

@Celladoor
Verstanden hast du die Teil-Aussage wahrscheinlich schon... nun musst du nur noch den Zusammenhang begreifen. Denke auf der Suche nach diesem, doch mal über deine Definition des Begriffes "Information" nach.

Man ne detaillierte Frage zur Verschränkung, die ich im Netz nicht deutlich genug beatwortet finde:

Behält bei verschränkten Teilchen der Zwilling seine Welleneigenschaft, nachdem der andere kollabiert und gemessen ist? Also, wenn wir ein Teilchen messen und sich sein Spin ausrichtet, kann man mit dem anderen Teilchen, welches noch nicht gemessen wurde einen Doppelspaltversuch machen und ein Wellenmuster sehen? Oder verhält es sich ab dem Moment nicht mehr wie eine Welle?

@Z.
Ich habe mich mal mit meinem Professor unterhalten, der bei uns die Vorlesung über Quantenmechanik hält. Sein Kommentar dazu:

Auch wenn einige Quantensysteme nahezu unverändert bleiben, und man gewisse Eigenschaften der Quantensysteme abfragen kann, ohne dass dies aus der Superposition reißt, kann man dieses Phänomen nicht dazu benutzen, um Informationen instantan durch Quantenverschränkung übertragen zu können.

[NICHT 1.1 SEINE WORTWAHL - ICH GEBE NUR DEN INHALT WIEDER]

Die Kausalität kann also durch die neuen Erkenntnisse in der Quantenmechanik, die da gemacht worden sind, nicht zerstört werden ;)

(Ich vertraue meinem Professor da mal mehr, als irgendjemandem, der über das Internet schreibt. Ist nichts persönliches gegen jemanden von euch, aber ich denke, dass jemand, der auf diesem Gebiet selbst forscht eine größere Kompetenz aufweisen kann.)

@Heizenberch
Danke für deine Bemühungen Otmo.

Ich gebe nochmal ein Beispiel um zu verstehen was von mir mit "Informationsübertragung" gemeint war. Wichtig ist auch zu verstehen, das es sich bei meinen Aussagen apriori um ein Gedankenexperiment handelt. Wenn hier aus meinen Texten, gegenteiliges Interpretiert wird, entspricht das nicht meinem Intentionen. Dies kann leicht nachgeprüft werden, indem man den entsprechenden Text sorgfältig liesst. Letztendlich sollte, was ich für noch wichtiger halte, allen Beteiligten zudem klar sein, das es sich bzgl. Thematik Superposition der Quantenmechanik, laut Mainstream*, nicht um ein als Real zu interpretierendes Phänomen handelt.

Kausalität, Bewegung, Lokalität, Zeit, (und zB. auch die Zeilingersche Interpretation Wirklichkeit =Information) existieren in der Quantenmechanik, genaugenommen*, überhaupt nicht: Etwaige Begriffsdefinitionen treten explizit, erst nach oder bei Beobachtung eines als makroskopisch zu definierenden Beobachters auf. Und selbst hier wird postum noch der Real- und Imaginärteil unterschieden!!! Erst die Zeit wird zeigen wie Real Superpositionen überhaupt sind, insofern möchte ich nicht ausschliessen, das es mit der Zeit zu anderen Mainstream-Interpretationen kommen könnte.

Das nun Du und Celladoor, diese grundsätzlichen Faktoren anscheinend übersehen und mir hier "indirekt" unterstellen meine Formulierungen hätten, bzgl. des beschriebenen Gedankenexperimentes, at all einen Realanspruch, zeigt mir nur, das ihr entweder die genannten quantenmechanischen Grundlagen überseht, oder es aus mangelndem Textverständnis, zu solchen Fehlinterpretationen kommt. Oder beides. Nun gut, bisher haben sich so gut wie alle, inkl. Einstein usw., die Zähne an diesem Problem, folglich übereinstimmender Interpretationsinhalte ausgebissen. Ich bitte nur aus der bisher recht sachlich orientierten Dikussion, keine privat inquisitorisch anmutende zu machen.

Texte wie:

Heizenberch schrieb:Ich vertraue meinem Professor da mal mehr, als irgendjemandem, der über das Internet schreibt.

Sind vollkommen überflüssig, wenn sie sich auf meine Texte bezögen, da diese Vermutungen, dann auf einem nicht verstandenen Textinhalt beruhen. Wer ansonsten glaubt irgendeine Interpretation quantemechanischer "Vorgänge" als real zutreffend einstufen zu können, ob nun auf Everttsches- (viele Welten=keine Dekohärenz), Bohmsches- (Determiniert=verborgene Varibele=Kausalitätsanspruch) oder Heisenbergsches- (Zufall=nicht deterministisch=nicht kausal) Modell gründend, bitte.

Ich halte es insofern komplexer Vorgänge, für absolut notwendig, zumindest das eigene Gedankengut, unbeschadet evtl. Vorurteile bzgl. des "Gegenübers" zu halten, um das hoch komplizierte Thema, so sachlich wie möglich diskutieren zu können. Wer diesem Anspruch nicht genügt, steht sich imo nur selbst im Wege.

Deshalb nochmal zum Thema:
Mein gesamter Einlass zum Thema, basiert auf folgend imo als inhaltlich "Falsch" zu beurteilende Aussage von Celladoor, die behauptet, das die Messung eines verschränkten Objektes, stets dessen Dekohärenz zur Folge hat.

Wenn du eine Messung an einem Teilchen hier auf der Erde durchführst wird die Messung einen zufälligen Wert annehmen...... Falls derjenige auf dem Mond vor demjenigen auf der Erde eine Messung durchführt, zerstört er damit die Verschränkung.

Wie letztendlich vom Mainstream anerkannt (Nobelpreise), von Wineland und Haroche gezeigt, und auch wie dein Prof. selbst erwähnt...

Heizenberch schrieb:Auch wenn einige Quantensysteme nahezu unverändert bleiben, und man gewisse Eigenschaften der Quantensysteme abfragen kann, ohne dass dies aus der Superposition reißt,...

... ist die genannte Aussage nicht zutreffend. Und es besteht imo zudem kein weiterer Grund, die unterschiedlichen Experimentanordnungen, die zu dieser Einsicht führen, als nicht vergleichbar einzustufen (können wir gerne noch abhandeln). Meine Aussage und entsprechende Argumentation, ist deshalb logisch, nicht von privaten Einschätzungen meinem Gegenüber abhängig, sondern, ist als rein faktisch zu begründender Schluss zu bewerten, der sich wie angenommen, auf wissenschaftliche Erkenntnisse stützt.

Auf Grund der Erkenntnis, möglicher Messung eines korrelierten Quantenzustandes, ohne dessen Dekohärenz hervorzurufen, habe ich mir folgend erlaubt, das hier als reeles Postulat gedeutete und somit falsch verstandene, Gedankenexperiment anzubringen, auf dieses ich nochmal kurz eingehen möchte.

Zunächst liegt die Crux.... (Zeilinger geht zb. dazu über, Wirklichkeit und Information, als sozus. Äquivalent zu bezeichnen), ein quantenverschränktes System gedanklich zu realisieren, an etwaig verteilten Realitätsbezügen , zB.. der Definitionen, Information, Superposition, Zeit.

Nach Born/Bohr/Heisenberg Interpretationen haben alle diese Definitionen, final keinen wahren Character. So lange sich das System im "korrelierten Zustand" befindet, ist es aus mit jeglichem Kausal nachzuvollziehenden Zusammenhang im Makrokosmos. Insofern ist "Überlagerung" so zu deuten, das sie sich über das gesamte Universum erstrecken kann (also nicht lokal ist), ein solcher "Zustand" zeitunabhängig weiterbesteht (zumin. bis es zur Wechselwirkung zB.=Messung kommt), vor allem, das es "tatsächlich" nicht feststeht (keine Determinierung), welcher Teilzustand "+-" (Information über die Teilsysteme) jeweils vorliegt, sondern letztendlich vom Zufall (zB. einer bewussten Messung), abhängt welcher der möglichen Teil-Zustände örtlich lokalisiert, zur Zeit der Messung, abzulesen ist.

Letztendlich bedarf es, um diese Interpretation sozus. in unsere makroskopische Welt "zu retten", die von Neumann angebrachte Theorie, die den Zusammenbruch dieser "Wellenfunktion" fordert. Einer Wellenfunktion die bis dahin, folgt man Born/Bohm/Heisenberg, einen vollkommen irreal, akausalen, rein Zufalssbedingten, statistischen, interdeterministischen, nicht realen, Character hat und bis dahin nur ein Hilfs-Konstrukt darstellt, um sich folgend makroskopischen "Realitäten zu nähern, wenn sich der Zustand der Verschränkung ändere.
Hierzu nochmal eine Einschätzung von D. Zeh:
http://www.rzuser.uni-heidelberg.de/~as3/Messproblem.pdf (Archiv-Version vom 10.11.2014)

(Das die Wellenfunktion aber anscheinend, nicht diesen oben genannten Interpretationen entspricht und einen tatsächlich real existenten Character hat, soll der von mir angebrachte Link (s. Messung der Wellenfunktion) als auch die von Wineland und Haroche angeregten Experimente, zeigen.)

Bohm und Everett u.a., versuchen das Ganze aus einem anderen Blickwinkel darzustellen. Insofern wird gedeutet, das das System sehr wohl auf bisher nahezu deterministisch nachvollziehbaren "Bahnen" wechselwirkt, und es eigentlich auf Unwissenheit basiert, bzw. die gedeutete Unbestimmtheit während Superposition, letztendlich nur auf noch nicht bekannte Variablen beruht.
Entsprechendes lässt sich hier entnehmen:

Wikipedia: Kopenhagener Deutung
Wikipedia: Interpretationen der Quantenmechanik

In letzterem man auch Interpretationsversuche findet, die eine grundlegende, informationstheoretische, Rekonstruktionen der Quantenmechanik fordern.
Unter anderem Wheeler, Zeilinger, deren Kompetenzen, kaum zu bezweifeln sind.

Es existiert eine Reihe verschiedener Vorschläge für axiomatische Rekonstruktionen der Quantenmechanik, wobei die meisten entsprechenden Ansätze seit Anfang der 1990er auf informationstheoretischen Prinzipien basieren.[55]Neben Rovellis „Relationaler Interpretation“[56] und Zeilingers „Grundprinzip der Quantenphysik“[57] zählt das CBH-Theorem zu den bekanntesten informationsbasierten Rekonstruktionen.

Dies bzgl.:
Hier ein Video: Vortrag Zeilinger "Nichtlokalität-Information".
https://www.youtube.com/watch?v=U1P7ne2dSbA

Auch Zeilinger geht hier bzgl. Verschränkten Systemen davon aus, siehe 14:22, das wir nicht annehmen können das die Eigenschaften die wir Beobachten (nach Dekohärenz) vor der Beobachtung vorhanden sind! Aber vor allem, ab 19:27... Heisenbergersche Unschärfe und der Ausweg aus diesem "Problem". 20:04... Information (sagt er tatsächlich) die nicht über/durch ein Medium etc. übertragen wird, sondern das diese direkt Übertragen wird. Folgend wird die Änderung des Nicht-Zustands im korrelierten Falle instantan, und nicht über eine Medium, übertragen! Auch wenn wir dies nur anhand eines Lichtschnellen Mediums ""überprüfen"" können.

Aus den hier insgesamt genannten Argumenten lässt sich das von mir angeregte Gedankenexperiment, vlt. besser nachvollziehen.

Gehen wir, wie Zeilinger Heisenberg etc., davon aus, das während der Verschränkung eines Systems dieses "Real" keine bestimmbaren Eigenschaften hat, dies sich also in einem "Nicht-Zustand" befindet, der bei Dekohärenz in jeweilige Teilzustände übergeht, ist es möglich die nach beabsichtigt verursachter Dekohärenz des Systems erzeugten, messbaren Teil-Zustände, als Informations-austausch zu interpretieren.
Noch immer nicht!?

Folgend Wineland/Haroche, die tatsächliche Überlagerungszustände ohne diese zur Dekohärenz zu bringen, Teilmessungen unterzogen haben. Bedingungen die gegeben sind:
1.) Einfangen in einer Apparatur die den Überlagerungszustand temporär aufrecht erhalten kann.
2.) Teil-Messung die keine Dekohärenz verursacht.

Vorherig festgelegte Regeln, Sender, Empfänger A und B :
3.) Jeweilige Absendung Empfang und Messung wird in vorher bestimmten Zeitfenstern/Intervallen unternommen. Dazu verfügen sowohl der Sender/ Empfänger A und B über synchronisierte Uhren.
4.) Die T-Messung an überlagertem Teil-System, findet in einem vorher bestimmten begrenzten Zeitrahmen statt.
5.) Zum jew. übertragen von Nachrichten, liegen 2 je getrennte Apparaturen/Kanäle vor sodas A an B und B an A Nachrichten übertragen kann.
6.) Die Form des Inhaltes der Informationen wird vorher ähnlich eine Morsealphabetes vereinbart.
7.) Innerhalb des festgelegten Zeitfensters ankommend korrelierte Photonen, werden von beiden Systemen Teilgemessen und somit derer Überlagerungszustand festgestellt, ohne das es zur Dekohärenz kommt.
8.) Zur festgelegten Zeit manipuliert der jew. Kanal den Kohärenten Zustand seines Teilsystemes, und bringt diesen zur Dekohärenz wenn er 1 übertragen will, oder belässt den kohärenten Zustand innerhalb des festgelegten Zeitrahmens, wenn er 0 übertragen will.

9.) Der Empfangskanal kann nun anhand der Zustandsänderung (Photon hat nun messbaren Spin), oder des weiterhin bestehend korrelierten Zustandes (Photon hat keinen messbaren Spin) die Nachricht auslesen. (S. auch Link Unterscheidung von korrelierten und nicht korrelierten Objekten)

Bedingungen wären unter anderem, das der korrelierte Zustand der versandten Photonen (die sich nur mit LIG bewegen können) lange genug in jew. Einfang-Apparaturen aufrecht erhalten werden kann, um diese zu zukünftig vereinbarten Zeitpunkten zur Übermittlung zu nutzen. (Bisher gelangen lediglich 10 Sek. bei "räumlich" nicht voneinander getrennter Überlagerung... Wineland/Haroche)

Hier wird also effektiv keine Information zwischen den korrelierten Photonen übertragen, lediglich deren instantane Zustandsänderung, wird zur "Kommunikation" genutzt.

Problem: Über grössere Distanzen kann es unbemerkt zur Dekohärenz kommen.
Wie auch immer ist dies ein Gedankenexperiment.
Srry für den wirklich überlangen Text...

Als dann...

Z. schrieb:Der Empfangskanal kann nun anhand der Zustandsänderung (Photon hat nun messbaren Spin), oder des weiterhin bestehend korrelierten Zustandes (Photon hat keinen messbaren Spin) die Nachricht auslesen. (S. auch Link Unterscheidung von korrelierten und nicht korrelierten Objekten)

Wieso sollte der Spin korrelierter Photonen nicht messbar sein?

@Celladoor
Solange das Photonenensemble in "Superposition" ist, hat keines der beiden Teilsysteme einen Spin, bzw. die Polarisation des jew. Teilsystems ist noch nicht festgelegt.

Erst nach Dekohärenz des "PE", also effektiver Wechselwirkung, die schliesslich den Zusammenbruch sich überlagernder Wellenfunktion bewirkt (was bisher durch herkömmliche Messung bereits eintrat, aber seit Wineland und Haroche anscheinend nicht mehr), wird aufgrund eines "Zufallsmechanismus" (Kopenhagener Deutung, Zeilinger etc) die je entgegengesetzte Polarisation messbar vorliegen.

G.

Falls Interesse besteht ist hier eine Diplomarbeit aus dem Jahr 2000, von einem Studenten der Uni Freiburg, der das Experiment zur Dekohärenz von Haroche modelliert und simuliert. MIt ausführlicher Beschreibung des Experiments in Kapitel 3. Und alles in deutsch ;)

http://www.physics.ox.ac.uk/qubit/fetch.asp?url=groupwebsite/papers/Diploma-thesis-u-dorner.pdf

@mojorisin
High. Vielen Dank von mir, für das Paper von Uwe Dorner.
Für 2000 echt ausführlich und umfassend, gute Arbeit.
Da haben einige mitgewirkt.

Und mein lieber mojorisin, gibts auch ein Statement von dir dazu!?
Oder hast dus ohne bestimmten Grund eingebracht... ;)
G. Z.

Ps: Hast du auch schon das von mir bereits verlinkte Paper angeschaut?
http://arxiv.org/pdf/0905.0114v1.pdf
Hier mal ein Ausschnitt... Anno 2009:)

It is now possible to realize ideal quantum measurements
on individual quantum objects, for instance atoms,
ions and photons. Beyond being a tool to monitor the
system’s evolution, projective quantum measurements
can be used to prepare it in specific quantum states. For
instance, an ideal quantum non-demolition (QND) measurement
of a field’s photon number projects it onto a
photon-number (Fock) state [1]. However, due to the
basic quantum indetermination of the measurement outcome,
measurement-induced state generation is not deterministic.
Quantum feedback control techniques [2]
make it possible to overcome this limitation and to produce
quantum states on demand. These techniques generally
combine weak quantum measurements with a realtime
correction of the system’s state depending on the
classical information extracted from the measurements.
Beyond preparation of specific states, these feedback
schemes can also protect them from decoherence, resulting
from the coupling of the system with its environment.
In this paper, we propose a quantum feedback scheme
for the on-demand preparation of Fock states stored in
a high-quality superconducting microwave cavity and for
their protection against decoherence.

@Z.

Z. schrieb:Und mein lieber mojorisin, gibts auch ein Statement von dir dazu!?

Ich habe mich bisher mit dem Thema noch nicht sehr beschäftigt. Hab nur hier jetzt mal mitgelesen und aufgrund der Aktualität mal ne anschauliche Erklärung zu den Experimenten gesucht. Allerdings bin ich noch nicht so ganz dahinter gekommen was die da überhaupt machen. Ich habe persönlich die zeitabhängige SChrödingergleichung für ein einfaches POtential schon mal aufgestellt und gelöst.
Dabei bekommt man es dann immer mit komplexwertigen WEllenfunktionen zu tun. So weit ich bisher wusste sind diese aber nicht messbar sondern sind sozusagen eine Art rechnerischer TRick um letztendlich statistische Aussagen zu machen. Das man aber jetzt die Möglichkeiten hat mehrer solcher überlagerten Zustände zu messen, wenn man das so sagen kann, ist schon interessant.

Aber leider habe ich derzeit wenig Wissen auf diesem schon sehr hochaktuellen Gebiet. Mal schauen werd mir aber die Arbeit bzw. die BVeschreibung des Experimentes mal genauer anschauen dann bin ich vielleicht schlauer ;)

also ich kann hier keine naturwissenschaftliche meinung zu äussern, nur meinen eindruck widergeben. ich hab mir die frage eigentlich fast nie gestellt, weil das für mich bis jetzt auf der hand lag. und beweisenswert scheinen mir die zusätzlichen dimensionen neben unseren 4 ja eigentlich auch nicht mehr so wirklich, da man ständig irgendwo liest, dass es an die 11-27 dimensionen geben sollte, wenn die physikalischen berechnungen, die man heute so tagtäglich anstellt, hinhaun.
wenn superposition und verschränkung nicht ein und das selbe sind, dann ist superposition ja auch ein kandidat, an dem sich die wahre natur der dimensionen veranschaulicht, zumindest halt eine weitere, die wir irgendwie wahrnehmen oder sichtbar machen können.
ob die nun aus unserer sicht in-sich-gekrümmt ist oder unsere 3,4 aus ihrer sicht, das wäre widerum auch ne spannende frage. um die frage zufriedenstellend zu beantworten, muss man wohl ganz schön um die ecke denken.