Der Nobelpreis für Physik 2022 belohnt bahnbrechende Tests von gruseligen Fernwirkungen
Der Nobelpreis für Physik 2022 belohnt bahnbrechende Tests von gruseligen Fernwirkungen
Wenn subatomare Teilchen interagieren, können sie unsichtbar verbunden werden, obwohl sie physisch getrennt werden können. Somit kann das Wissen eines Partners sofort das Wissen seines Zwillings offenbaren. Wenn Sie den Zustand des einen messen, kennen Sie den Zustand des anderen, ohne eine zweite Messung durchführen zu müssen, da die erste Messung auch die Eigenschaften des anderen Teilchens bestimmt.
Partikel können auf unterschiedliche Weise verschränkt werden, aber in allen Fällen müssen beide Partikel aus einem einzigen "Eltern"-Prozess stammen. Wenn beispielsweise ein einzelnes Photon durch einen speziellen Kristalltyp geleitet wird, kann dieses Photon in zwei neue „Tochter“-Teilchen aufgespalten werden. Wir nennen sie "grün" und "rot" (abgekürzt für abstraktere Partikeleigenschaften wie Spin oder Geschwindigkeit). Diese Teilchen werden verheddert. Energie muss erhalten bleiben, also haben die beiden Tochterteilchen eine niedrigere Frequenz und Energie als das ursprüngliche Mutterteilchen, aber die Gesamtenergie zwischen ihnen ist gleich der Energie des Mutterteilchens. Wir wissen nicht, was grün und was rot ist. Wir wissen nur, dass jedes Tochterphoton eine 50-prozentige Chance hat, die eine oder andere Farbe zu haben. Aber wenn wir das Glück haben, eines der Teilchen zu sehen und zu sehen, dass es rot ist, können wir sofort schließen, dass das andere grün sein muss.
Vergrößern / Die verschränkten Paare der Quantenmechanik lassen sich mit einer Maschine vergleichen, die Kugeln unterschiedlicher Farbe in entgegengesetzte Richtungen wirft.
Johan Jarnestad/Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften
Vieles davon wurde 1935 in einer bahnbrechenden Arbeit von Einstein, Boris Podolsky und Nathan Rosen aufgedeckt, die als Gedankenexperiment präsentiert wurde, um zu demonstrieren, dass die Quantenmechanik keine vollständige physikalische Theorie war. Wenn das Ergebnis einer Messung an einem Teilchen eines verschränkten Quantensystems unabhängig vom Abstand der beiden Teile augenblicklich auf ein anderes Teilchen wirken kann, spricht man von „nicht-lokalem Verhalten“. Dies scheint jedoch eines der zentralen Prinzipien der Relativitätstheorie zu verletzen: Informationen können nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden, da dies die Kausalität verletzen würde.
Einstein und seine Mitarbeiter hatten die grobe Idee, dass versteckte Variablen die konventionelle Quantenmechanik erweitern könnten: noch unbekannte lokale Eigenschaften des Systems, die als versteckte Anweisungen dienen, die den Teilchen "sagen", welches Ergebnis in a bestimmt werden soll gegebene Erfahrung. Einstein, Podolsky und Rosen argumentierten, dass dies die...
Wenn subatomare Teilchen interagieren, können sie unsichtbar verbunden werden, obwohl sie physisch getrennt werden können. Somit kann das Wissen eines Partners sofort das Wissen seines Zwillings offenbaren. Wenn Sie den Zustand des einen messen, kennen Sie den Zustand des anderen, ohne eine zweite Messung durchführen zu müssen, da die erste Messung auch die Eigenschaften des anderen Teilchens bestimmt.
Partikel können auf unterschiedliche Weise verschränkt werden, aber in allen Fällen müssen beide Partikel aus einem einzigen "Eltern"-Prozess stammen. Wenn beispielsweise ein einzelnes Photon durch einen speziellen Kristalltyp geleitet wird, kann dieses Photon in zwei neue „Tochter“-Teilchen aufgespalten werden. Wir nennen sie "grün" und "rot" (abgekürzt für abstraktere Partikeleigenschaften wie Spin oder Geschwindigkeit). Diese Teilchen werden verheddert. Energie muss erhalten bleiben, also haben die beiden Tochterteilchen eine niedrigere Frequenz und Energie als das ursprüngliche Mutterteilchen, aber die Gesamtenergie zwischen ihnen ist gleich der Energie des Mutterteilchens. Wir wissen nicht, was grün und was rot ist. Wir wissen nur, dass jedes Tochterphoton eine 50-prozentige Chance hat, die eine oder andere Farbe zu haben. Aber wenn wir das Glück haben, eines der Teilchen zu sehen und zu sehen, dass es rot ist, können wir sofort schließen, dass das andere grün sein muss.
Vergrößern / Die verschränkten Paare der Quantenmechanik lassen sich mit einer Maschine vergleichen, die Kugeln unterschiedlicher Farbe in entgegengesetzte Richtungen wirft.
Johan Jarnestad/Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften
Vieles davon wurde 1935 in einer bahnbrechenden Arbeit von Einstein, Boris Podolsky und Nathan Rosen aufgedeckt, die als Gedankenexperiment präsentiert wurde, um zu demonstrieren, dass die Quantenmechanik keine vollständige physikalische Theorie war. Wenn das Ergebnis einer Messung an einem Teilchen eines verschränkten Quantensystems unabhängig vom Abstand der beiden Teile augenblicklich auf ein anderes Teilchen wirken kann, spricht man von „nicht-lokalem Verhalten“. Dies scheint jedoch eines der zentralen Prinzipien der Relativitätstheorie zu verletzen: Informationen können nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden, da dies die Kausalität verletzen würde.
Einstein und seine Mitarbeiter hatten die grobe Idee, dass versteckte Variablen die konventionelle Quantenmechanik erweitern könnten: noch unbekannte lokale Eigenschaften des Systems, die als versteckte Anweisungen dienen, die den Teilchen "sagen", welches Ergebnis in a bestimmt werden soll gegebene Erfahrung. Einstein, Podolsky und Rosen argumentierten, dass dies die...
Vergrößern / Die verschränkten Paare der Quantenmechanik lassen sich mit einer Maschine vergleichen, die Kugeln unterschiedlicher Farbe in entgegengesetzte Richtungen wirft.
Johan Jarnestad/Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften
