Quantenmechanik

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 15.06.2015 20:56

Hallo Bambi, hallo Justin,

ihr seit ja schon gut am Diskutieren. Ich hatte heute leider nur ein wenig Zeit im Zug, um mir den Artikel durchzulesen, den Du verlinkt hattest Bambi.

Das Experiment hat aus meiner Sicht zwei wesentliche Punkte, über die man nachdenken muss. Der erste ist: Warum verschwindet die Interferenz, wenn man durch den einen Schlitz eine "rechtsdrehende" Welle schickt und durch den anderen eine "linksdrehende". Wenn man nichts von Quantenphysik wüsste, würde man nämlich Interferenz erwarten.

Mir stellt sich an dieser Stelle die Frage, was diese "quarter wave plate" wirklich macht? Im Artikel steht, dass die "parametric down conversion" zwei verschränkte Photonen erzeugt, die jeweils orthogonal linear polarisiert sind. Ein linear polarisiertes Photon trifft dann auf die "quarter wave plate" und verwandelt sich in ein links- oder rechtsdrehendes Photon. Meine Vermutung ist (reine Spekulation!), dass hierbei wirklich nur die Photonen selbst betroffen sind, also die Dipole, und dass die Trägerwelle so verändert wird, das sie nicht mehr interferieren kann (ein Schlitz x-polarisiert, der andere y). Obwohl das sehr spekulativ ist, wäre das aber zunächst einmal nicht widersprüchlich, weil der Detektor nur die Eigenschaften (Ort, Polarisation, Drall) des Photons (Dipols) selbst messen kann und ihm die Trägerwelle verborgen bleibt.

Jetzt kommt der "Polarizer". Hält man diesen in den Strahl, so wird die Trägerwelle wieder dazu angeregt zu interferieren. Dass das sogar im p-Strahl funktioniert wundert mich dabei gar nicht so sehr wie die Tatsache, dass es diesen Effekt überhaupt gibt. Ich könnte mir nämlich vorstellen, dass der "Polarizer" in beide Richtungen wirkt und er die eindeutige x-y-Polarisation im s-Strahl stört. Damit würde die "quarter wave plate" für beide Schlitze die gleiche Elementarwelle ausgeben und man hätte wieder Interferenz.

Das ist alles sehr spekulativ und löchrig. Ich muss noch etwas drüber nachdenken.

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org

Re: Quantenmechanik

von wl01 am 16.06.2015 11:53

Hallo Bambi!
Wie Steffen richtig schreibt, kommt es darauf an, wie die einzelnen Apparaturen wirklich funktionieren und entsprechend was sie mit dem Photon anstellen.

Wie gesagt, ein quantenmechanische Verschränkung gibt es m.A. nach nicht, eine spezielle Verbindung jedoch schon!
Denn der BBO (nonlinear crystal beta-barium borate) trennt das Photon in zwei verschiedenartige Photonen, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Grundsätzlich wird bei einer Messung bei dem einen Photon immer ein negativer Spin und beim anderen ein postiver Spin gemessen. Wobei aber nicht fixiert ist bei welcher Seite welcher Spin gegeben ist.

Die klassische Quantenphysik sagt nun aus, dass erst durch die Messung auf der einen Seite der Zustand der anderen determiniert wird. Diese Interpretation lehne ich jedoch ebenso ab.

M.A. wird durch den speziellen Kristall das Photon in zwei Photonen unterschiedlicher Eigenschaften aufgeteilt. M.A. wird hier durch die Aufspaltung lediglich ein Teil des Drehimpulses (meines Toroidal Vortex) verändert, womit der eine IMMER positiv drehend und der andere IMMER negativ drehend wird. Wobei es aber ein Zufall ist welcher in welche Richtung dann abgesendet wird. Die Festlegung der unterschiedlichen Spinzustände wird m.A. aber immer bereits bei der Auftrennung durch den Kristall determiniert und nicht erst durch die Messung. Ich weiß das klassische Gegenargument ist die Bellsche Ungleichung. Jedoch ist sie rein mathematisch motiviert und berechnet (wie schon öfters erwähnt) nur das was man glaubt, was eintreten soll. Ich bin also der Ansicht (so übrigens wie Eistein selbst), dass die unterschiedlichen Zustände des Photons lediglich so wie zwei Handschuhe des selben Menschens sind, die unterschiedliche Wege gehen.

Weil das Photon in p durch den Polfilter abgebremst und sich daher dann das s Photon bei der Messung in einem anderen Zustand befindet. Eine Rückkoppelung der Polfilters auf den BBO, wie es Steffen vermeint, könnte natürlich auch möglich sein, obwohl das allen bisherigen Vorstellungen der Lichtausbreitung widersprechen würde... 

Es wäre auch zu hinterfragen was der "which-way" Detektor, also der "quarter wave plate (QWP)" wirklich mit dem bereits "getrennten" Photon macht. Ob er wirklich aus einem bereits linearpolarisiertem Photon zwei gegenläufige zirkularpolarisierte Photonen mit allen Informationen erzeugen kann. Ein Teil der Gesamtinformation des Photons ist ja bereits durch den BBO ausgefiltert worden.
   Sorry teilweise mein Fehler. Am Anfang des Experimentes steht, dass die Polfilter (also der BBO und der eine Polfilter bei p) linearpolarisiert sind. Allerdings saniert diesen Zustand dann der QWP... angeblich.

Fassen wir zusammen:
Bei Linearpolarisation (mit BBO) ohne QWP und ohne zusätzlichen Polfilter bei p gibt es eine Interferenz (was es wie ich sagte, nicht geben dürfte).
Bei Linearpolarisation (mit BBO) mit QWP und ohne zusätzlichen Polfilter bei p gibt es keine Interferenz.
Bei Linearpolarisation (mit BBO) mit QWP und mit zusätzlichen Polfilter bei p gibt es wieder eine Interferenz.

MfG

WL01

PS:
Habe ich schon geschrieben, dass Licht und somit jede EM-Strahlung für mich lediglich eine Turbulenz im Tachyonenäther ist?

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 16.06.2015 17:58

Hallo Bambi,

was passiert eigentlich, wenn man einen normalen Laserstrahl (also ohne BBO, Verschränkung usw.) mit 702 nm auf diese "which-way"-QWP richtet. Bekommt man ein Interferenz-Muster oder nicht? Und falls nein, warum nicht? Zwei gegenläufig zirkular polarisierte Strahlen sollten meinen Überlegungen zufolge interferieren.

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org

Re: Quantenmechanik

von Bambi am 17.06.2015 00:12

Wenn das so ist, dann gibt es in deiner Theorie keinen Unterschied zwischen einem Verschränkten Photon das eine gewisse Polarisation aufweist und einem nicht verschränkten Photon, welches eine identische Polarisation aufweist, richtig? Wenn das richtig ist dann sollte sich experimentell auch kein Unterschied zwischen diesen Photonen feststellen lassen.

Also es wird aus einem Photon natürlich nicht zwei Photonen gemacht sondern entweder ein rechts- oder ein links-zirkularpolarisiertes Photon erzeugt. Das Photon läuft nur durch eine QWP.

 

Es gibt keine Interferenz. Die Begründung hängt natürlich von der Theorie ab, die zu Erklärung verwendet wird. Nach Lehrmeinung sorgt die Messung (wie die QWP) zu einem Kollaps der Wellenfunktion, das Photon verhält sich also wie ein Teilchen und kann somit nicht interferieren.

 

Grüße Bambi

Re: Quantenmechanik

von wl01 am 17.06.2015 06:54

Hallo Phil!

Grundsätzlich richtig. Nur durch die Verknüpfung über den Kristall werden eben immer zwei Photonen mit umgekehrter Spinrichtung erzeugt. Und das ist eben immer die Unterscheidung von zwei nicht über den Kristall verbundenen Photonen.
Wenn man also zwei nicht über den einen Kristall erzeugte Photonen erzeugt, kann es natürlich passieren, dass beide Photonen eine positive oder negativen Spin haben, was bei der Erzeugung über den einen Kristall natürlich ausgeschlossen ist!

Exakt das ist eben die Frage. Nach herkömmlicher Theorie ist es so.
Wenn man aber meine These heranzieht, wird lediglich ein Teil der Information des Lichtquants (für mich ist ein Lichtquant kein einzelnes Teilchen, sondern ein Teilchenstrom) ausgeblendet, womit der eine QWP annimmt, dass keine Teilchen ankommen.

@Steffen
Da der zweite QWP annimmt, dass keine Teilchen durchlaufen (laut meiner These wird lediglich die relevante Information ausgeblendet) wird nur einer der beiden Spalten versorgt, womit es eben zu keiner Interferenz kommen kann.

MfG

WL01

PS:
Habe ich schon geschrieben, dass Licht und somit jede EM-Strahlung für mich lediglich eine Turbulenz im Tachyonenäther ist?

Re: Quantenmechanik

von Bambi am 17.06.2015 11:19

Natürlich kann man auch ohne Verschränkung ein Photon mit positivem Spin und eines mit negativem Spin erzeugen. Die Erzeugung findet dann natürlich nicht in einem Prozess statt sondern in zwei separaten Prozessen.

 

Was blendet wie welchen Teil an Informationen aus? Und bedeutet das es sind dann zwei Photonen, also zwei Teilchenströme? Hier musst du bitte ein wenig mehr ins Detail gehen, verstehe nicht was du damit aussagen willst oder welche Prozesse deiner Theorie nach ablaufen, die zwei Photonen entstehen lassen.

Grüße Bambi

Re: Quantenmechanik

von wl01 am 17.06.2015 12:21

Hallo Bambi!

Richtig, so sehe ich es. Nur hat dann der andere Teilchenstrom den Spin "0".
Ich sehe das so:

Je nachdem welcher Bereich des Teilchenstroms auf den jeweiligen Detektor fällt, wird dieser Bereich ausgeblendet/abgezweigt.
Vereinfacht, fällt Bereich AC auf die linke Seite des Kristalls, geht die Impulsinformation dieses Bereiches verloren/wird ausgeblendet/geht in die eine Richtung und der Rest des Impuls BD des "Photons" geht in die andere Richtung. Der Kristall spaltet somit die Gesamtinformation auf Spin 1 und -1 auf. Geht der Teilchenstrom durch einen weiteren Detektor, wird ein weiterer Bereich ausgeblendet. Da es bei Photonen jedoch (scheinbar) nur zwei Spinarten/Bereiche gibt, kann entweder die restliche Information (scheinbar) komplett ausgelöscht werden oder gar nicht.
Somit geht durch den einen QWP die komplette restliche Impulsinformation durch und beim anderen nur die, die weder 1 noch -1 ist. Was aber nicht bedeutet, dass diese Information nicht vorhanden ist, sie beträgt jedoch nur eben 0.

Vergleiche:
Das Ganze geht in Richtung Dirac-Gleichung, ohne dass eine relativistische Überlegung notwendig ist.

MfG

WL01

PS:
Habe ich schon geschrieben, dass Licht und somit jede EM-Strahlung für mich lediglich eine Turbulenz im Tachyonenäther ist?

Re: Quantenmechanik

von Bambi am 17.06.2015 13:05

Sorry, aber ich muss gestehen ich verstehe das alles noch immer nicht. Also für mich ist in deiner Theorie ein Photon ein rotierender Teilchenstrom, der die Quadranten A-D durchläuft. Wie kann ein Teilchenstrom dann nur aus Quadrant A und C bzw. B und D bestehen?
Und was ist ein Photon mit Spin 0 in deinem Teilchenstrom-bild? Also ich kann mit der „Impulsinformation" die weder 1 noch -1 ist nichts anfangen. Das bedeutet für mich es handelt sich um eine Impulsinformation sich in keinem der Quadranten A,B,C oder D befindet.
Und wie kann ein solches Photon dann zu einer Interferenz führen?

 

Dein Vergleiche: bezieht sich auf Fermionen, nicht Bosonen, wie es Photonen sind.

Grüße Bambi

Re: Quantenmechanik

von Struktron am 17.06.2015 17:00

Hallo alle miteinander,

dass es in der Quantenmechanik viele komplizierte Phänomene gibt, für welche wir keine Erklärung haben, ist wohl allen hier klar. Eine umfangreiche Zusammenfassung dieser Phänomene haben wir in Zeilinger, Anton; Einsteins Schleier. Die neue Welt der Quantenphysik. Er beschreibt viele Experimente, bei welchen er selbst federführender, weltweit anerkannter, Entdecker war. Neu ist gerade dazu auch ein Artikel in Pro Physik mit dem Titel: Atomar verzögerte Quantenwahl.
Zur Erklärung solcher Phänomene gibt es einige Ansätze. Ebenfalls in Wien (wie Zeilinger) hat sich Arnold Neumaier Gedanken im Rahmen seiner Thermischen Interpretation (Neumaiers Physik-FAQ) in "S25, Was passiert einzelnen Photonen am Doppelspalt?" und folgenden Abschnitten dazu gemacht. Auch der viel geschmähte Karlsruher Physikkurs mit seinen Impulsströmen bietet Lösungsansätze für eine Anschaulichkeit.
Hier ist die Quantinotheorie von Steffen heißester und am detailliertesten diskutierter Kandidat, um eine Erklärung ebenfalls schon auf der Ebene existierender Elementarteilchen zu finden. Wenn es um deren Erzeugung und Stabilität geht, bietet bisher keines der Modelle Ansätze.

MfG
Lothar W.

Erklärungen durch diskrete Erweiterung der Standardphysik

Re: Quantenmechanik

von Steffen am 17.06.2015 21:26

Hallo Lothar, Bambi, Justin,

das Quantenradierer-Experiment wie es hier beschrieben wird bleibt mir noch immer ein Rätsel. Dabei stört mich allerdings nicht die Beeinflussung des s-Strahls durch den Polarizer im p-Strahl, sondern der Umstand, dass zwei zirkular polarisierte Teilstrahlen nicht mehr interferieren. Klassisch kann man das wohl nicht erklären, da zwei gegenläufig zirkular polarisierte Strahlen nicht orthogonal zueinander sind und somit interferieren müssten. Quantenmechanisch gesehen sollte natürlich keine Interferenz auftreten, da die Polarisierung ja einen Rückschluss auf den Weg erlaubt.

Es gibt einfachere Quantenradierer-Experimente, wie z.B. hier beschrieben, bei denen die klassische Erklärung zum gleichen Resultat führt, wie die quantenmechanische. Mein derzeitiger Ansatz besteht darin, darüber nachzudenken, ob die Führungswelle (nicht die Photonen selbst) auch zurückläuft und dadurch bei geeigneter Polarisierung eine Auslöschung auftritt. Ich weiß noch nicht, wohin das führt.

Danke für die Links Lothar. Da habe ich morgen was zu Lesen. Über Zeilingers Buch freue ich mich besonders.

Viele Grüße
Steffen

http://www.quantino-theory.org