Benutzer:Avior/Spielwiese

Herleitung falsch

Die Aussage "Da bei gleicher Richtung beider Filter das eine Photon genau dann absorbiert wird, wenn auch das andere Photon absorbiert wird, gilt in allen Fällen" ist falsch. Das gilt im statistischen Mittel aber nicht für jede einzelne Messung. (nicht signierter Beitrag von 93.207.192.131 (Diskussion) 01:40, 24. Nov. 2013 (CET))

Doch, es gilt für jede einzelne Messung. Und das ist genau der Punkt, auf den es bei der Verschränkung ankommt.---<)kmk(>- (Diskussion) 09:15, 24. Nov. 2013 (CET)

Das muss bezweifelt werden. Denn wenn bei jeder einzelnen Messung bei $\theta _{ab}=0$ beide Photonen das gleiche Verhalten zeigen würden, hätte man eine Möglichkeit überlichtschneller Kommunikation: Man könnte durch Mehrfachmessungen des Polarisationswinkels bei Bob auf die Stellung des Polarisators bei Alice schließen, und das über beliebige Entfernungen. Diese einfache Möglichkeit wäre eine technische Sensation und sicher schon realisiert, wenn es ginge. Aus diesem Grunde ist die im Artikel widergegebene Herleitung zu hinterfragen. 89.245.108.189 01:45, 13. Mai 2015 (CEST)

Oh, das ist ein wichtiger Punkt, der hier ganz genau diskutiert werden muss! M.E. ist der Mangel der Herleitung, dass man gar nicht konkretisiert, was für ein Zustand hier gemeint ist. Es gibt ja nicht einfach genau einen verschränkten Zustand. Der Punkt ist natürlich die perfekte Korrelation der beiden Messungen in einem maximal verschränkten Zustand. Dadurch liegt bei jeder Einzelmessung das Messergebnis von Bob bei Kenntnis des Messergebnisses von Alice schon vor, wenn beide Polarisatoren dieselbe Einstellung haben. Das allein ist ja nichts Verwerfliches, sondern ein ganz normaler statistischer Vorgang. Wenn man Schuhpaare einzeln verpackt, Alice ein Paket öffnet und einen rechten Schuh sieht, weiß sie auch, dass Bob einen linken Schuh sehen wird. Das Besondere am maximal verschränkten Zustand hier ist, dass die maximale Korrelation unabhängig davon auftritt, welchen Winkel der Polarisator hat. Aber auch damit lässt sich keine überlichtschnelle Kommunikation bewerkstelligen. Alice weiß zwar in jedem Einzelexperiment, dass Bob genau dasselbe misst wie sie, aber nur, wenn sie die Stellung von Bobs Polarisator bereits kennt. Die perfekte Korrelation zwischen zwei Messreihen von Alice und Bob kann nur durch Austausch der Messdaten (klassische Kommunikation) experimentell überprüft werden, so dass sie nicht auf die Stellung von Bobs Polarisator durch Einzelmessung schließen kann. --CWitte (Diskussion) 07:39, 13. Mai 2015 (CEST)'

Wie kann man sich eigentlich den physikalischen Grund vorstellen, der die vollständige Korrelation bei beliebigen Winkeln gewährleistet? - Angenommen, Bob ist einen Meter (oder auch eine Lichtminute) weiter von der Photonenquelle entfernt als Alice. Kommt es dann immer noch zur vollständigen Korrelation beim Verhalten der Photonen? - Auf welche Weise bestimmt die Messung bei Alice, wie sich das Photon bei Bob verhalten wird? (Im Falle der Lichtminute eine Minute später.) Ist es die "spukhafte Fernwirkung" oder doch ein physikalisches Phänomen wie z.B. die Polarisation der Photonen, die von Alice festgestellt wird? Wird das Photon auf dem Weg zu Bob etwa im Fluge polarisiert, noch bevor es schließlich bei Bob ankommt? 89.245.76.99 00:32, 14. Mai 2015 (CEST)

Zitat aus dem QuantumLab der Uni Erlangen (die letzten beiden Absätze auf der Seite):

Gleiche Winkel der λ/2 Platten:

Wenn das Photon z. B. bei Alice bei einem Winkel der λ/2 Platte von 45° transmittiert wird, so nimmt instantan das Photon bei Bob auch den Winkel von 45° an. Wenn der Winkel der λ/2 Platte bei Bob ebenfalls auf 45° eingestellt ist, so wird das Photon mit 100% Wahrscheinlichkeit transmittiert.

Wenn das Photon z. B. bei Alice bei einem Winkel der Wellenplatte von 45° reflektiert wird, so nimmt instantan das Photon bei Bob den Winkel von 45° - 90° = - 45° an. Wenn der Winkel der Wellenplatte bei Bob wieder auf 45° eingestellt ist, so wird das Photon mit 0% Wahrscheinlichkeit transmittiert. Beide Photonen werden reflektiert.

Sobald die Winkel der beiden λ/2 Platten übereinstimmen verhalten sich die Photonen exakt gleich. Die Entscheidung des "ersten" Photons bei Alice für transmittiert oder reflektiert ist ein reiner Zufallsprozess.

Verschiedene Winkel der λ/2 Platten:

Bei verschiedenen Einstellungen der Winkel an den λ/2 Platten wird zunächst die Polarisation des einen Photons durch eine Messung festgelegt. Das andere Photon nimmt instantan die entsprechende Polarisation an. Durch die Messung eines einzelnen Photons des Paares wird die Verschränkung untereinander zerstört. Das noch nicht gemessene Photon hat nun eine fest definierte Polarisationsrichtung und verhält sich dementsprechend wie ein einzelnes Photon mit entsprechender Anfangspolarisation an der Kombination λ/2 Platte und Strahlteiler.

Nach dieser Erklärung würde das Photon tatsächlich auf dem Weg zu Bob im Flug polarisiert. Die instantane Polarisierung entspricht der Stellung des Polarisators bei Alice, wenn dort das andere Photon polarisiert wird. Wenn nun Bob den gleichen Winkel wie Alice bei seinem Polarisator eingestellt hat, verhält sich sein Photon identisch zu dem anderen Photon bei Alice, auch wenn es zu einem späteren Zeitpunkt bei Bob ankommt. --Avior (Diskussion) 01:27, 15. Mai 2015 (CEST)

Überlichtschnelle Kommunikation möglich?!

Wenn wir also davon ausgehen können, dass bei der Messung durch Alice auch die Polarisation des in Richtung Bob fliegenden Photons festgelegt wird, haben wir den entscheidenden Mechanismus für die überlichtschnelle Kommunikation: Alice und Bob vereinbaren, dass Alice an ihrem Polarisator nur die Winkel 0° oder 45° einstellt. Wenn Alice ein Bit mit Wert 0 sendet, stellt sie 0° ein. Entsprechend würde sie ein Bit mit dem Wert 1 durch die Winkeleinstellung 45° senden.

Sobald nun ein Photon durch Alice' Polarisator fliegt, wird die Polarisation beider Photonen festgelegt. Auch das Photon Richtung Bob wird polarisiert. Bei dem Bitwert 0 hätte Bobs Photon horizontale Polarisierung oder auch vertikale, wenn Alice' Photon im Polarisator absorbiert wurde. Bei dem Bitwert 1 wäre Bobs Photon diagonal polarisiert (Winkel 45° oder 135° bzw -45°). Nun muss Bob nur noch feststellen, welche der beiden Möglichkeiten (horizontal/vertikal oder diagonal polarisiert) bei dem ankommenden Photon vorliegt.