Delayed Choice Quantum Eraser: Übersehe ich hier etwas?

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Hallo an alle,

Ich habe eigentlich drei Fragen:

  1. Übersehe ich ein wichtiges Detail in meinem Verständnis, wie das Delayed-Choice-Quantenradierer-Experiment durchgeführt wird?
  2. Wie erklärt man, was im Experiment passiert, ohne das Konzept der „Retrokausalität“ (Wirkung vor Ursache) zu verwenden?
  3. Wenn das Photon beide Schlitze passiert, würde der BBO-Kristall dann nicht 4 Photonen erzeugen? Wenn ja, was passiert in diesem Fall, und wenn nicht, warum dann?

Okay, hier ist mein Verständnis des Experiments. Ein Laser feuert ein Photon auf einen Doppelspalt. Es kann entweder durch Schlitz A (rot), Schlitz B (blau) oder beide gehen. Nach dem Doppelspalt befindet sich ein nichtlinearer optischer Kristall (BBO), der das Photon in zwei verschränkte Photonen umwandelt. Ein Glan-Thompson-Prisma divergiert diese beiden verschränkten Photonen. Eines davon (Signalphoton genannt) geht auf den Detektor D0 zu, während das andere (Idler-Photon) auf ein Prisma PS zugeht und abgelenkt wird, je nachdem, ob es dem Weg A oder dem Weg B folgt. Ein Idler-Photon, das dem Weg A folgt, passiert einen Strahl Splitter BSb, wo es entweder reflektieren und zu D4 gehen oder senden kann, von Spiegel Mb reflektiert und dann entweder von BSc reflektiert und in D2 eingegeben wird oder gesendet und in D1 eingegeben wird (Entschuldigung für die Nachlaufsätze, ich versuche, mich kurz zu halten). Ein Idler-Photon, das dem Weg B folgt, wird entweder von BSa reflektiert oder von Ma übertragen und reflektiert und an BSc ankommen, wo es entweder zu D2 oder D1 geht. Die Detektoren D1 und D2 liefern immer Interferenzmuster, während D3 und D4 nur Beugung ohne Interferenz zeigen. Wenn das Idler-Photon in D4 eintritt, dann wissen wir, dass es Schlitz A passiert hat, wenn D3, dann Spalt B. Was jedoch am Ende passiert, ist, dass, ob das Signalphoton bei D0 Interferenz zeigt oder nicht, davon abhängt, ob das Idler-Photon in D1/ eintritt. D2 oder D3/D4. Wenn das Idler-Photon in D1/D2 eintritt, entsteht bei D0 ein Interferenzmuster. Wenn das Idler-Photon in D3/D4 eintritt, gibt es bei D0 kein Interferenzmuster. während D3 und D4 nur Beugung ohne Interferenz zeigen. Wenn das Idler-Photon in D4 eintritt, dann wissen wir, dass es Schlitz A passiert hat, wenn D3, dann Spalt B. Was jedoch am Ende passiert, ist, dass, ob das Signalphoton bei D0 Interferenz zeigt oder nicht, davon abhängt, ob das Idler-Photon in D1/ eintritt. D2 oder D3/D4. Wenn das Idler-Photon in D1/D2 eintritt, entsteht bei D0 ein Interferenzmuster. Wenn das Idler-Photon in D3/D4 eintritt, gibt es bei D0 kein Interferenzmuster. während D3 und D4 nur Beugung ohne Interferenz zeigen. Wenn das Idler-Photon in D4 eintritt, dann wissen wir, dass es Schlitz A passiert hat, wenn D3, dann Spalt B. Was jedoch am Ende passiert, ist, dass, ob das Signalphoton bei D0 Interferenz zeigt oder nicht, davon abhängt, ob das Idler-Photon in D1/ eintritt. D2 oder D3/D4. Wenn das Idler-Photon in D1/D2 eintritt, entsteht bei D0 ein Interferenzmuster. Wenn das Idler-Photon in D3/D4 eintritt, gibt es bei D0 kein Interferenzmuster.

Ich studiere das nicht für eine Klasse oder so, ich habe nur mit jemandem über die Rolle des Bewusstseins in diesen Doppelspaltexperimenten diskutiert. Sie verwendeten dies als Beispiel dafür, wie Bewusstsein Materie beeinflussen kann. Allerdings fällt es mir sehr schwer, dies zu akzeptieren. Es muss einfach eine andere Erklärung geben, die keine Retrokausalität beinhaltet. Wenn nicht, dann müsste mein Freund recht haben; Irgendwie weiß das Signalphoton, ob wir die Pfadinformationen haben werden oder nicht (sie werden bei D1/D2 "gelöscht"). Ich weiß, dass einige Leute glauben, dass das Bewusstsein beim ursprünglichen Doppelspalt-Experiment eine Rolle spielt, aber ich weiß, dass dem nicht so ist. In diesem Experiment verhält sich das Photon nicht wie ein Teilchen, weil es weiß, dass ein Physiker versucht, es zu messen. sondern wegen der Art und Weise, wie es physisch mit dem Detektor interagiert. Die verzögerte Version kann so nicht erklärt werden. Ich bin mit verschränkten Teilchen nicht wirklich vertraut, ich verstehe nur das Hauptkonzept. Alle 5 Detektoren sind die gleiche Art von Detektor richtig? Der einzige Unterschied zwischen den letzten 4 besteht darin, dass wir Beobachter wissen, dass D3/D4 uns die Pfadinformationen mitteilen wird, D1/D2 jedoch nicht. Wie um alles in der Welt sollte ein Photon das „wissen“??? Es muss einfach etwas geben, was mir hier fehlt. Ich würde wirklich gerne wissen, welche Erklärungen keine Retrokausalität beinhalten (z. B. eine Erklärung unter Verwendung von Retrokausalität: Wenn das Idler-Photon beispielsweise bei D3 / D4 ankommt, wird es "in der Zeit zurückgehen" und sicherstellen, dass das ursprüngliche Photon nur durch einen Schlitz geht, auch wenn es ursprünglich beide passiert hat) sind.http://arxiv.org/abs/1103.0117 .

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, dies alles zu lesen.

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Diese Kommentare sind für @Timaeus. Ich habe so viele, dass ich, wenn ich versuche, sie im Kommentarbereich ihrer Antwort zu posten, am Ende fast ein Dutzend davon posten muss, und ich habe bereits die Warnung erhalten, dass Kommentare gestern keine Diskussionen beinhalten sollten. Ich weiß nicht, ob das Posten zu vieler Kommentare mich als Spammer oder als jemand, der sich nicht an die Regeln hält, rot kennzeichnen könnte, aber ich möchte dieses Risiko nicht eingehen.

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, mir dabei zu helfen, ich weiß das zu schätzen. Ich möchte nur einige Ihrer Antworten kommentieren.

„Diese Frage ergibt keinen Sinn“

Warum denken Sie, dass meine zweite Frage keinen Sinn ergibt? Sehen Sie nicht, wie jemand, der keinen etablierten Hintergrund in QM hat, verstehen kann, warum die Ergebnisse dieses Experiments so zustande kamen, wie es geschah, indem er die Retrokausalität berücksichtigt? Ich sage keineswegs, dass ich Retrokausalität für möglich halte. Ich sage nur, dass jemand ohne das notwendige Wissen möglicherweise nicht in der Lage ist, sich vorzustellen, warum dieses Experiment diese Ergebnisse hatte, ohne die Retrokausalität zu berücksichtigen.

"Durch beide Schlitze zu gehen, ist eines Ihrer Missverständnisse."

Wollen Sie in Ihrer Antwort auf meine dritte Frage sagen, dass ein einzelnes Photon nicht durch zwei Schlitze passieren kann? Welche „Branchen“ nennen Sie? Mit „Einzelzustand“ implizieren Sie, dass die Wellenfunktion des Photons zusammengebrochen ist, bevor es durch den Doppelspalt geht, richtig? Muss das Photon nicht mit etwas interagieren, wie etwa einer Art Messgerät, damit dies geschieht? Deshalb habe ich gefragt, was Sie mit Sektoren meinen. Aus der Originalarbeit, die die Ergebnisse dieses Experiments veröffentlichte: „Dies spiegelt die Welleneigenschaft (beide Pfade) von Photon 1 wider.“ „Die Welche-Pfad- oder Beide-Pfad-Informationen eines Quants können auch nach der Registrierung des Quants durch seinen verschränkten Zwilling gelöscht oder markiert werden.“ Wenn die Photonen niemals beide Schlitze passieren, was haben die Autoren dann mit „beide Wege“ gemeint? Hier der Link zum Papier:http://arxiv.org/abs/quant-ph/9903047

„Wenn Sie also einen Zustand hätten, der nur einen Detektor außerhalb eines Schlitzes zum Feuern bringt, dann würde dieser Kristall zwei Photonen erzeugen.“

Sie haben auch immer wieder Detektoren außerhalb jedes Schlitzes erwähnt. In den Beschreibungen des Aufbaus dieses Experiments und sogar in der Originalarbeit werden Detektoren, die vor den Schlitzen platziert sind, jedoch nie erwähnt. Das meinte ich, als ich sagte: „Die zeitverzögerte Version kann so nicht erklärt werden.“ Beim ursprünglichen Doppelspaltexperiment ist vor den Spalten ein Detektor angeordnet, der bewirkt, dass die Wellenfunktion des Photons in einen einzigen Zustand kollabiert. In der zeitverzögerten Version wird jedoch nichts zwischen dem Laser und den Schlitzen erwähnt, mit dem das Licht interagieren und einen einzigen Zustand annehmen kann.

„Und denken, es folgt. Ein blauer Pfad oder ein roter Pfad ist genauso falsch wie zu denken, dass ein Vektor in der 2D-Ebene auf der x-Achse oder der y-Achse liegen muss. Das ist völlig falsch.“

Ich bin auch verwirrt darüber, warum Sie sagten, dass wir die Pfadinformationen (Sie nennen es Rot/Blau-Zustand) nicht von D3 oder D4 erhalten können. Wenn Sie recht haben, warum sagen dann alle, sogar die Originalzeitung, die die Ergebnisse dieses Experiments veröffentlicht hat, dass wir es können? Ich dachte, das sei eines der wichtigsten Details dieses Experiments. Aus dem Originalpapier: „Die Registrierung von D 3 oder D 4 liefert Informationen über den Pfad (Pfad A oder Pfad B) von Photon 2 und liefert wiederum Informationen über den Pfad von Photon 1 aufgrund der Verschränkungsnatur der Zwei-Photonen Zustand des atomaren Kaskadenzerfalls.“ http://arxiv.org/abs/quant-ph/9903047

„Völlig total falsch.“

Warum lag ich so falsch, als ich sagte: „Der einzige Unterschied zwischen den letzten 4 ist, dass wir Beobachter wissen, dass D3/D4 uns die Pfadinformationen mitteilen wird, …“, das soll der springende Punkt dieses Experiments sein. D1 und D2 „löschen“ die Pfadinformationen. Das Zitat, das ich zuvor erwähnt habe: „Die Registrierung von D 3 oder D 4 liefert Informationen über den Pfad (Pfad A oder Pfad B) von Photon 2 …“. Hier ist ein anderer: „Das Auslösen der Detektoren D 1 oder D 2 löscht die Welcher-Pfad-Information.“ http://arxiv.org/abs/quant-ph/9903047

"Ja da ist. Aber es ist absolut alles.“

Wie kann ich „absolut alles“ falsch machen? Ehrlich gesagt habe ich nur Wikipedia und die Originalarbeit zusammengefasst. Wenn ich absolut alles falsch erklärt habe, dann ist das Papier auch absolut falsch.

„Es ist, als hättest du Quantenmechanik von jemandem gelernt, der sie mysteriös erscheinen lassen wollte.“

Warum sagst du das? Ich habe nie gesagt, dass ich glaube, dass Retrokausalität stattfindet. Tatsächlich habe ich ausdrücklich gesagt, dass ich es nicht tue. Und eigentlich, seit wann ist QM nicht mysteriös? Sie erwecken den Eindruck, als seien die Ergebnisse dieses Experiments intuitiv. Nachdem genügend Zeit verstrichen ist, stellen wir fest, dass sich bei D0 nur dann ein Interferenzmuster bildet, wenn die Idler-Photonen, die mit den Signalphotonen verschränkt sind, die dieses Muster erzeugen, auf D1 oder D2 treffen. Wir bemerken auch, dass ein Interferenzmuster bei D0 nur dann nicht gebildet wird, wenn die Idler-Photonen, die mit den Signalphotonen verschränkt sind, die das Muster nicht bilden, auf D3 oder D4 treffen. Aus diesem Grund greifen manche Menschen auf Retrokausalität zurück. Originalarbeit: „Es wurde vorhergesagt, dass die Zählrate R01 der „Gelenkdetektion“ (Gelenkdetektionsrate zwischen D0 und D1) und R02 ein Interferenzmuster zeigen, wenn der Detektor D0 entlang seiner x-Achse abgetastet wird. Dies spiegelt die Welleneigenschaft (beide Wege) von Photon 1 wider. Es wird jedoch keine Interferenz in der „Joint Detection“-Zählrate R03 und R04 beobachtet, wenn der Detektor D0 entlang seiner x-Achse abgetastet wird. Dies ist eindeutig zu erwarten, da wir nun die Teilcheneigenschaft (welcher Pfad) von Photon 1 angegeben haben.“ Um die Ergebnisse dieses Experiments noch weniger intuitiv zu machen, erreicht das Signalphoton D0, bevor das Idler-Photon einen der anderen Detektoren erreicht. „Das Experiment ist so konzipiert, dass L0, der optische Abstand zwischen den Atomen A, B und dem Detektor D0, viel kürzer ist als Li , das ist der optische Abstand zwischen den Atomen A, B und den Detektoren D1, D2, D3 und D4 , bzw. Damit wird D0 viel früher von Photon 1 getriggert.http://arxiv.org/abs/quant-ph/9903047

„Und in Ihrem gesamten Beitrag sage ich nie Beweise dafür, dass Sie auch nur ein winziges bisschen Quantenmechanik verstehen (Sie könnten es tun, aber Sie haben es nicht gezeigt).“

Ich bin nicht einverstanden. Ich würde sagen, dass eine Aussage wie diese „In diesem Experiment ist der Grund, warum das Photon wie ein Teilchen wirkt, nicht darin besteht, dass es weiß, dass ein Physiker versucht, es zu messen, sondern in der Art und Weise, wie es physikalisch mit dem Detektor interagiert“. würde darauf hindeuten, dass jemand zumindest ein wenig über QM weiß. Ich sehe keinen Sinn darin, solche Aussagen zu machen oder darüber, wer mir die Quantenmechanik beigebracht hat. Wie relevant sind diese Aussagen? Alles, was ich hier getan habe, war, Informationen und Begriffe zu sammeln, die mir noch nicht bekannt sind, damit ich sie als Richtlinien verwenden kann, um zu wissen, was ich nachschlagen muss, um dieses Experiment besser zu verstehen. Man kann nicht erwarten, dass jemand, der QM lernt, beim ersten Mal alles perfekt versteht. Es war vielleicht nicht Ihre Absicht, aber ich hatte den Eindruck, dass Sie mich kritisieren. Trotzdem nochmal danke.

Photonen sind keine physikalischen Objekte, die Schlitze passieren können. Ein Photon ist das Ergebnis einer Messung an einem Quantenfeld. Wenn Sie nicht aufhören, Quantenexperimente als die Bewegung von Billardkugeln zu analysieren, werden Sie 100 % dessen verfehlen, was Quantenmechanik ist. Aber wenn Sie das tun, werden Fragen wie die nach der Kausalität vollständig verschwinden.
Hmm, nun, ich weiß, dass Licht nicht wirklich aus Photonen/Partikeln besteht und dass es nur so aussieht, wenn es absorbiert und dann wieder emittiert wird, aber willst du damit sagen, dass Licht nicht wirklich existiert? Oder nur das Konzept von Licht als Teilchen? Das ist für mich interessant, weil mir Doktoranden einmal gesagt haben, dass Licht selbst nicht als physisches Ding existiert. Ich fand das sehr schwer zu akzeptieren, weil ich weiß, dass Laser Dinge durchschneiden können. Wenn Licht nicht etwas ist, das als physikalische Einheit existiert, warum bohren Laser dann Löcher durch Metall?
Diese Doktoranden sagten mir, dass Licht nur Energie ist. Ich weiß, dass Energie lediglich ein mathematisches Konzept wie Geschwindigkeit ist und keine physikalische Einheit damit verbunden ist. Aus diesem Grund verstehe ich einfach nicht, wie Licht auf diese Weise betrachtet werden kann. Es muss nur etwas Körperliches sein.
Ich sage, dass alle Versuche, diese Experimente mit Worten wie „Photon nimmt Weg A oder B“ zu analysieren, absolut vergeblich sind. Diese Art von Sprache basiert auf einer falschen Ontologie, die der klassischen Mechanik entlehnt ist, und die einfache Tatsache ist, dass die Welt nicht klassisch ist. Es war nie klassisch. Die klassische Mechanik tritt nur in bestimmten schwachen Mess- und thermodynamischen Grenzen auf, und Sie können nicht so tun, als ob sie unabhängig von der Physik existiert, die dazu führt, dass diese Grenzen auf den menschlichen Maßstab anwendbar sind. Sie müssen wirklich zu den Grundlagen zurückkehren und von vorne beginnen.
Ist Licht etwas Physikalisches? Absolut, aber Licht ist keine einfache Ansammlung von Photonen, auch wenn es oft so dargestellt wird. Photonen sind eine Eigenschaft des Lichts, aber sie sind KEINE Neufassung von Newtons Korpuskulartheorie.
Wie sollen wir dann diese Art von Experiment analysieren, ohne diese Terminologie zu verwenden? Kannst du mir ein Beispiel geben? Wie würden Sie zum Beispiel beschreiben, was zwischen dem BBO-Kristall und D3 passiert? Wenn Sie möchten, können Sie sich ein weiteres Beispiel einfallen lassen. Mir fällt eigentlich keine andere Formulierung ein. Wie würden Sie außerdem die zugrunde liegenden Phänomene erklären, die hier stattfinden? Warum scheint es , als würde Retrokausalität stattfinden?
Sie sollen alle Quantenexperimente mit der korrekten Terminologie der Quantenmechanik analysieren, wo alles ein Zustand ist, Zustände sich reibungslos für isolierte Systeme entwickeln und auf Unterräume projiziert werden, wenn eine Messung durchgeführt wird. Wenn man das die ganze Zeit macht, dann kommt sowohl numerisch als auch "philosophisch" alles gut raus. Wenn Sie versuchen, schlecht definierte Begriffe wie "Trajektorie" zu verwenden, werden Sie nichts als technische Probleme mit Ihrer Nomenklatur ernten. Was passiert zwischen BBO und D3? Der elektromagnetische Anteil des Quantenfeldes interagiert mit dem Materieanteil.

Antworten (3)

Diese Frage wurde Wort für Wort in Physikforen gepostet . Ich werde die gleiche grundlegende Antwort geben, die ich dort gegeben habe.


Bewusstsein ist niemals Teil einer quantenmechanischen Erklärung. Jedes Experiment läuft gleich ab, unabhängig davon, ob sich eine Person im Raum befindet oder nicht.

Retrokausalität ist auch hier nicht erforderlich. Zum Beispiel erklärt die Kopenhagener Interpretation den Radiergummi mit verzögerter Wahl mit einem sofortigen nichtlokalen teilweisen Zusammenbruch, und die Viele-Welten-Interpretation erklärt ihn damit, dass Welten kohärent bleiben und interferieren. Das sind die beiden beliebtesten Interpretationen.

Wenn man sich den Delayed-Choice-Radierer als optisches Experiment vorstellt, ist das Problem meiner Meinung nach durcheinander. Wir können den gleichen grundlegenden Effekt mit einem viel einfacheren System erzeugen, das drei Qubits beinhaltet.

Analoge einfachere Situation

Angenommen, Sie haben den Staat ψ = 1 2 | 000 + 1 2 | 110 + 1 2 | 011 + 1 2 | 101 . Das heißt: Sie haben drei Qubits, die ersten beiden Qubits werden jeweils in den Halb-und-Halb-Zustand initialisiert 1 2 | 0 + 1 2 | 1 , und dann wird das dritte Qubit bedingt umgeschaltet, sodass sein Wert Ihnen mitteilt, ob sich die ersten beiden Qubits unterscheiden oder nicht.

Führen Sie nun einige Glockentests mit den ersten beiden Qubits durch. Sie werden feststellen, dass sie keine glockenförmigen Ungleichungen verletzen und keinen anderen Verschränkungstest bestehen. Sie sind nicht verstrickt.

Wenn Sie jedoch später das dritte Qubit messen und die Tests, die Sie mit den anderen beiden Qubits durchgeführt haben, in eine „dritte Qubit war 0“-Gruppe und eine „dritte Qubit war 1“-Gruppe aufteilen, werden Sie sehen, dass es innerhalb jeder Gruppe gibt Glocke Ungleichungen verletzt! Die ersten beiden Qubits waren also die ganze Zeit verschränkt.

ABER, wenn Sie das dritte Qubit entlang der X-Achse anstatt der Z-Achse messen, mit der wir gearbeitet haben, dann werden Sie niemals in der Lage sein, die beiden Gruppen voneinander zu trennen und die verschränkten Unterfälle zu sehen. Die Unterscheidungsinformationen werden dauerhaft unzugänglich, nicht wiederherstellbar, da die Thermodynamik Sie daran hindert, die Messung rückgängig zu machen.

Also, was ist es? Waren sie verwickelt? Nicht verstrickt? Erst verstrickt, wenn wir richtig gemessen haben? Ich würde sagen, dass sie verstrickt sind, aber auf eine ungewöhnliche Weise, die schwerer zu erkennen ist. Das dritte Qubit sagt Ihnen, welche Art von Verschränkung zwischen den ersten beiden Qubits besteht (verschränkt, um zuzustimmen, oder verschränkt, um nicht zuzustimmen). Jeder Unterfall ist verschränkt, aber die Fälle ergänzen sich in einer Weise, die jedes Signal der Verschränkung verbirgt, wenn Sie sie zusammen statt einzeln zählen.

Ob wir uns dafür entscheiden, die richtige Achse des dritten Qubits zu messen oder nicht, bestimmt nicht, ob die ursprünglichen zwei Qubits verschränkt sind oder nicht, es bestimmt, ob wir die Informationen haben, die benötigt werden, um die Ergebnisse in die zwei komplementären Unterfälle aufzuteilen. Wenn Sie versuchen, die Situation in nur "zwei-Teilchen-maximal-verschränkt" vs. "nicht-verschränkt" oder in "ist-nur-ein-Teilchen" vs. "ist-nur-eine-Welle" zu vereinfachen, sind Sie es den Kontext wegwerfen, der benötigt wird, um zu verstehen, was vor sich geht.

Mapping zurück

Die exakt gleiche Logik gilt für das Quantenlöscher-Experiment mit verzögerter Auswahl, außer dass ein zusätzlicher Wert involviert ist und Sie nach Interferenzmustern suchen, anstatt Glockentests zu bestehen. Kein Bewusstsein. Keine Retrokausalität. Nur "haben wir die Unterscheidungsinformationen erhalten und verwendet, die erforderlich sind, um das fehlende Interferenzmuster in zwei komplementäre Interferenzmuster zu gruppieren"

"Bewusstsein ist niemals Teil einer quantenmechanischen Erklärung" in der Viele-Welten-Interpretation ist das Bewusstsein von Experimentatoren der Grund, warum die verschränkten Zustände von Quantensystemen und Experimentatoren wie zufällige Zusammenbrüche des Quantensystems aussehen, obwohl dynamisch die (verschränkte und unverschränkte) Wellenfunktion verhält sich jederzeit deterministisch
@diffeomorphism Ich möchte nicht, dass die Kommentare zu dieser Antwort ins Land der Philosophie aufbrechen, anstatt sich auf das Fleisch zu konzentrieren. Es genügt zu sagen, dass ich dieser Charakterisierung der Viele-Welten-Interpretation nicht zustimme, weil indexikalische Ungewissheit kein Bewusstsein erfordert.
Kann nicht widerstehen: "Verstrickt, um zuzustimmen oder verstrickt, um nicht zuzustimmen"? lmho ... Das ist eine, die man behalten sollte: D Trotzdem nette Antwort.
@CraigGidney Ich weiß, dass Sie nicht ins Land der Philosophie gehen wollten, aber werden Sie mir zumindest Folgendes beantworten: Erklärt das von Ihnen verlinkte Papier zur indexikalischen Unsicherheit im Wesentlichen die Art und Weise, wie die Interpretation vieler Welten (und ihre Nachkommen wie die Konstruktortheorie) im Wesentlichen tritt die Dose der Wahrscheinlichkeit auf die Straße und kehrt sie unter den Teppich? Das heißt, sie sagen, alles passiert, und deshalb ist nichts zufällig – haha, außer natürlich, in welchem ​​Universum DU dich wahrnimmst, als würdest du dort landen.
Dies ist eine wirklich schöne, mundgerechte Antwort auf ein Fest eines Themas. Wirklich ausgezeichnet.
  1. Übersehe ich ein wichtiges Detail in meinem Verständnis, wie das Delayed-Choice-Quantenradierer-Experiment durchgeführt wird?

Ja. Ich werde auf Ihre Liste Ihres Verständnisses antworten.

  1. Wie erklärt man, was im Experiment passiert, ohne das Konzept der „Retrokausalität“ (Wirkung vor Ursache) zu verwenden?

Diese Frage macht keinen Sinn, wenn jemand versucht hat zu behaupten, dass Sie Retrokausalität brauchen, hat er Sie ausgetrickst. Aber Sie müssen sich auch darüber im Klaren sein, über welches Experiment Sie gesprochen haben. Der oben abgebildete oder der in dem Artikel, den Sie zitieren, mit einem Quantencontroller? Sie können immer eine Sortierung haben, eine Sortierung, die von der Steuerung, allen beteiligten Partikeln und Detektoren abhängt. Diese Sortierung bedeutet jedoch nicht, dass bestimmte Eigenschaften festgelegt sind, einige Eigenschaften werden durch Interaktionen erstellt, anstatt bereits zu existieren. Aber das ist keine Retrokausalität, das sind nur Wechselwirkungen, die Dinge in Zustände verwandeln, die bestimmte Eigenschaften haben, wenn im Allgemeinen nur einige Zustände diese Eigenschaften haben.

  1. Wenn das Photon beide Schlitze passiert, würde der BBO-Kristall dann nicht 4 Photonen erzeugen? Wenn ja, was passiert in diesem Fall, und wenn nicht, warum dann?

Durch beide Schlitze zu gehen, ist eines Ihrer Missverständnisse.

Ein Laser feuert ein Photon auf einen Doppelspalt. Es kann entweder durch Schlitz A (rot), Schlitz B (blau) oder beide gehen.

Dies ist bereits ein Missverständnis, das durch wirklich schlechte Erklärungen der Quantenmechanik verursacht wird. Es gibt einen einzigen Zustand, der durch den Doppelspalt geht. Es ist die Art von Zustand, der dazu führen würde, dass Sektoren, die direkt vor Schlitz A oder direkt vor Schlitz B platziert sind, feuern. Aber nur einer würde schießen. Aber es ist keine statistische Mischung aus einem Zustand, der nur ein Feuer macht, und einem Zustand, der nur das andere Feuer macht, und wir können die beiden nicht experimentell durch weitere mögliche Experimente unterscheiden. Es ist diese letzte Möglichkeit, die die Leute dazu bringt zu sagen, dass es beides durchläuft. Aber das ist eine wilde Fehlcharakterisierung. Da die Quantenmechanik linear ist, können Sie analysieren, was passiert, wenn es ein Zustand wäre, der nur ein Feuer gemacht hat, und dann analysieren, was passiert, wenn es ein Zustand wäre, der nur den anderen Feuer gemacht hat, und die komplexen Ergebnisse in beide Richtungen berechnen, und das Ergebnis wird sein komplexe Summe der Ergebnisse. Wenn es eine statistische Mischung wäre, würden Sie einfach die Häufigkeiten der Ergebnisse addieren.

Nach dem Doppelspalt befindet sich ein nichtlinearer optischer Kristall (BBO), der das Photon in zwei verschränkte Photonen umwandelt.

Wenn Sie also einen Zustand hätten, der nur einen Detektor außerhalb eines Schlitzes zum Feuern bringt, dann würde dieser Kristall zwei Photonen erzeugen.

Ein Glan-Thompson-Prisma divergiert diese beiden verschränkten Photonen. Eines davon (Signalphoton genannt) geht auf den Detektor D0 zu, während das andere (Idler-Photon) auf ein Prisma PS geht und abgelenkt wird, je nachdem, ob es Pfad A oder Pfad B folgt.

Und diese beiden Photonen könnten in Zuständen sein, die Detektoren in zwei verschiedenen Richtungen auslösen lassen. Und jeder dieser Zustände kann mit dem Prisma interagieren, um einen neuen Zustand zu erzeugen, der einen Detektor in einer neuen Richtung zum Auslösen bringen kann.

Ein Idler-Photon, das dem Pfad A folgt, passiert einen Strahlteiler BSb, wo es entweder reflektieren und zu D4 gehen oder senden kann, von Spiegel Mb reflektiert und dann entweder von BSc reflektiert und in D2 eintritt oder sendet und in D1 eintritt

Und hier ist ein Problem. Jedes Mal, wenn es interagiert, geht es nicht in eine Richtung, sondern wechselt in einen Zustand, der Detektoren in dieser Richtung zum Auslösen bringen würde. Das mag wie eine sinnlose Unterscheidung klingen, aber es kommt genau hier in D1 und D2 vor.

Wir haben gesagt, dass ein Zustand, der nur einen Detektor außerhalb des roten Schlitzes zum Auslösen bringen könnte, mit Dingen interagieren und zu einem Zustand mit zwei Photonen werden würde, von denen eines die Detektoren D4, D1 oder D2 zum Auslösen bringen könnte.

Später werden wir sehen, dass ein Zustand, der nur einen Detektor außerhalb des blauen Schlitzes zum Auslösen bringen könnte, mit Dingen interagieren und zu einem Zustand mit zwei Photonen werden würde, von denen eines die Detektoren D3, D2 oder D1 zum Auslösen bringen könnte.

Da beide Zustände (der eine, der nur Rot zum Erlöschen bringen konnte, und der, der nur Blau zum Erlöschen bringen konnte) beide in der Lage sind, D1 und D2 selbst zum Erlöschen zu bringen, finden Sie heraus, dass, wenn Sie einen Zustand haben, der a ist Überlagerung dieser beiden Zustände bewirkt die Überlagerung, dass die Detektoren D1 und D2 unterschiedlich ausgehen.

Lassen Sie uns etwas genauer werden. Wenn Sie einen roten Zustand hatten, der nicht Teil eines Paares war, erlischt D4 die Hälfte der Zeit und D1 und D2 erlöschen 25 % der Zeit. Und wenn Sie einen roten Zustand hatten, der nicht Teil eines Paares war, dann geht D3 die Hälfte der Zeit aus und D1 und D2 gehen in 25 % der Zeit aus. Angenommen, überall halbversilberte Spiegel für die Strahlteiler.

Aber wenn Sie einen Zustand herstellen, der Detektoren durch die roten oder blauen Schlitze auslösen könnte, gibt es mehrere Möglichkeiten, dies zu tun. Erstens können Sie Zustände herstellen, die die Detektoren mit unterschiedlichen Raten auslösen, und Sie können dies tun, indem Sie eine Drehung umdrehen und dann den einen oder anderen Zustand herstellen, oder Sie können einen neuen Zustand erstellen, der wirklich eine neue Sache ist, die beide Detektoren erzeugen kann abgehen. Und wenn Sie diesen neuen Zustand herstellen, finden Sie eine detaillierte Notiz darüber heraus, was in die Detektoren D1 und D2 eindringt, und es ist möglich, Experimente durchzuführen, bei denen ein roter Zustand ihn zünden lässt und ein blauer Zustand ihn zünden lässt, aber ein neuer Zustand macht es nicht feuern.

Beim klassischen Doppelspaltexperiment entsteht genau so ein dunkler Rand. Wenn Ihnen das also nicht klar war, dann haben Sie das ursprüngliche Quanten-Doppelspalt-Experiment nie verstanden.

Um es klar zu sagen, es ist nicht so, dass Sie ein Photon haben, das den einen oder anderen Weg entlanggeht, und es ist kein Photon, das jeden entlanggeht. Es ist ein Zustand, der dazu führen könnte, dass Detektoren, die entlang eines dieser blauen oder roten Pfade platziert sind, ausgelöst werden. Und an den Stellen, an denen Sie eine rote und eine blaue Linie sehen, können Sie davon ausgehen, dass Ihr Detektor in 25 % der Fälle auslöst, da die genaue Platzierung destruktive Interferenz zulassen könnte.

Die Detektoren D1 und D2 liefern immer Interferenzmuster,

Hier muss klar sein, wo und von welchem ​​Muster Sie sprechen. Sprechen Sie von einem Zufall mit einem sich bewegenden Bildschirm auf den anderen Photonen des Paares? Anpassen, wo die Detektoren D1 und D2 sind? Oder meinst du nur, dass du 25 % der Treffer nicht bekommst?

während D3 und D4 nur Beugung ohne Interferenz zeigen.

Gleiches Geschäft. Welche Beugung? Es ist ein Detektor, er geht an oder nicht. Bewegst du es? Suchen Sie nach der Auswahl, um es zu sortieren und nach Übereinstimmungen mit etwas anderem zu suchen?

Wenn das Idler-Photon in D4 eintritt, wissen wir, dass es durch Schlitz A gegangen ist,

Nein. Wenn wir eine statistische Mischung aus roten Zuständen und blauen Zuständen machen würden (wie eine Münze werfen und dann einen roten Zustand bei Kopf oder einen blauen Zustand bei Zahl machen) und dann D4 ausgehen würde, wüssten wir, in welchem ​​​​Zustand sich die Münze befand ( Köpfe). Aber das haben wir nicht gemacht. Also war es damals nicht rot oder blau (es war in einem neuen Zustand, einer, der entweder rote oder blaue Detektoren auslösen konnte) und so zu sagen, dass eine Verbeugung uns sagen könnte, ob es damals nur rot oder blau war falsch, da es sich nachweislich weder in einem roten noch in einem roten Zustand befand, sondern in einem völlig neuartigen Zustand.

wenn D3, dann Schlitz B.

Auch falsch. Stellen Sie sich Rot wie einen Vektor auf der x-Achse und Blau wie einen Vektor auf der y-Achse vor. Diese sind durchaus möglich. Aber es gibt noch viel mehr Möglichkeiten. Zusätzlich dazu, auf der x-Achse oder auf der y-Achse zu sein oder jemanden umdrehen und heimlich auf einer platzieren zu lassen und wir wissen nicht welche, gibt es andere Möglichkeiten, dass der Vektor irgendwo in der gesamten 2D-Ebene sein könnte. Und wenn es später auf die x-Achse oder die y-Achse gezwungen wird, bedeutet das keineswegs, dass es ursprünglich eine dieser Achsen war. Und tatsächlich wissen wir, dass es das nicht war.

Das ist nicht nur eine Analogie, und so falsch liegen Sie tatsächlich. Wir stellen den roten Zustand mathematisch mit einem Vektor dar. Und wir stellen den Wertezustand mathematisch mit einem orthogonalen Vektor dar. Und wir stellen die neuen Zustände mit Linearkombinationen dar. Und wenn Sie wahrscheinlich feststellen können, dass es sich ursprünglich nicht auf einer dieser Achsen befindet, kann Ihnen kein Ergebnis sagen, dass es so war.

Es war nicht da. Und denken, es folgt. Ein blauer Pfad oder ein roter Pfad ist genauso falsch wie zu denken, dass ein Vektor in der 2D-Ebene auf der x-Achse oder der y-Achse liegen muss. Das ist so falsch.

Am Ende passiert jedoch, dass, ob das Signalphoton bei D0 Interferenz zeigt oder nicht, davon abhängt, ob das Idler-Photon in D1/D2 oder D3/D4 eintritt.

Der Geist der Idee könnte da sein. Dies ist jedoch eine Zufallssortierung nach der Auswahl. Sie sortieren alle Ergebnisse bei D0 basierend darauf, ob D0 ausgelöst wurde, als D1/D2 ausgelöst wurden, und Sie sehen, dass diese Sammlung eine wellenförmige Verteilung aufweist (die höher oder niedriger ist, je nachdem, wo Sie D0 platzieren). Wenn Sie jedoch alle Zeiten nehmen, zu denen D0 ausgegangen ist, und sie danach sortieren, ob D0 ausgegangen ist, als D3 / D4 ausgegangen sind, und Sie sehen, dass diese Sammlung keine wellenförmige Verteilung hat (sie wird höher oder niedriger, je nachdem, wo Sie D0 platzieren, aber es hat nur eine zentrale Spitze, die von der Mitte weg kleiner wird und nicht wellenförmig wieder kleiner als größer wird).

Wenn das Idler-Photon in D1/D2 eintritt, entsteht bei D0 ein Interferenzmuster.

Entweder gehen die Detektoren los oder nicht. Das Muster basiert darauf, das Experiment viele Male durchzuführen und zu variieren, wo D0 platziert wird, und zu sehen, ob D0 häufiger an einer Stelle für D0 ausgeht, wenn D1/D2 im Vergleich zu anderen Stellen für D0 ausgeht.

Wenn das Idler-Photon in D3/D4 eintritt, gibt es bei D0 kein Interferenzmuster.

Das Muster basiert darauf, das Experiment viele Male durchzuführen und zu variieren, wo D0 platziert wird, und zu sehen, ob D0 häufiger an einer Stelle für D0 ausgeht, wenn D3/D4 im Vergleich zu anderen Stellen für D0 ausgeht.

die Rolle des Bewusstseins in diesen Doppelspaltexperimenten.

Null Rolle für das Bewusstsein. Beachten Sie, dass im Setup, in der Beschreibung oder in der Analyse kein Verstand enthalten war.

Sie verwendeten dies als Beispiel dafür, wie Bewusstsein Materie beeinflussen kann.

Es gibt buchstäblich keine Möglichkeit, das zu tun, da es buchstäblich nirgendwo auftaucht. Das wäre so, als würden sie sagen, dass sie dies als Beispiel dafür verwendet haben, wie sie Kaffee mögen, oder andere nicht verwandte Nicht-Sequitur.

Hier ist ein einfacher Weg, um mit einem Argument umzugehen, das Bewusstsein schaffen will. Wenn das Argument sagt, dass eine Person wichtig ist, entfernen Sie die Person einfach aus dem Versuchsaufbau und der Analyse. Jetzt gibt es keine Menschen. Wenn sie versuchen, Tiere aufzuziehen, entfernen Sie die Tiere. Keine der mathematischen Änderungen und dann sehen Sie, dass die Gehirne irrelevant waren.

Lassen Sie sie also erst gar nicht dazu bringen, ihnen den Kopf zu brechen.

Allerdings fällt es mir sehr schwer, dies zu akzeptieren.

Du hast sie ohne Grund Gehirne reinbringen lassen. Das wäre so, als ob Sie versuchen würden, zu berechnen, wie schnell sich eine Batterie entlädt oder wie man 3+5 addiert, und Sie irgendwie aus irgendeinem Grund jemanden mit Köpfchen ins Gespräch bringen lassen. Du bist bereits gescheitert. Es ist keine Annahme oder Erlaubnis erforderlich. Du hast es nicht angesprochen. Wenn Sie 3+5 addieren und jemand anderes Köpfchen einbringen wollte, sollten Sie überhaupt nicht akzeptieren müssen, dass es ihr Problem ist , dass sie es nicht vermeiden können, irrelevante Themen anzusprechen, wenn sie andere Themen diskutieren.

Es muss einfach eine andere Erklärung geben, die keine Retrokausalität beinhaltet.

Weder Bewusstsein noch Retrokausalität wurden als Erklärung für irgendetwas genannt. Immer.

Wenn nicht, dann müsste mein Freund recht haben;

Nochmal. Nein. Dein Freund hat keine Erklärung mehr als. Bewusst erklärt 3+5=8 und wenn Sie sich aus irgendeinem Grund daran erinnern könnten, zu erklären, warum 3+5=8 nicht bedeutet, dass die Nicht-Erklärung Ihres sogenannten Freundes standardmäßig gewinnt.

Ein Gewinn ist standardmäßig eine schmutzige Taktik, etwas, das Sie vielleicht von jemandem erwarten würden, der in einem Gespräch Köpfchen aufbringt, die sie nicht brauchten.

Irgendwie weiß das Signalphoton, ob wir die Pfadinformationen haben werden oder nicht (sie werden bei D1/D2 "gelöscht").

Es gibt einen Zustand für das gesamte System. Wenn Sie denken, dass die einzelnen Teile ihre eigenen Zustände haben, müssen Denkpunkte in der Ebene auf einer der beiden Achsen liegen. Und das ist keine Analogie. Die Zustände, in denen die Teile ihre eigenen getrennten Zustände haben, sind Teilmengen aller möglichen Zustände, genau wie die x-Achse und die y-Achse Teilmengen der Ebene sind.

Der Status für das gesamte System sagt Ihnen alles. Die Rate, mit der Sie jedes Ergebnis erhalten, und die Korrelationen und alles.

Ich weiß, dass einige Leute glauben, dass das Bewusstsein beim ursprünglichen Doppelspalt-Experiment eine Rolle spielt, aber ich weiß, dass dem nicht so ist.

Warum diskutieren wir überhaupt über Überzeugungen? Wir können stattdessen Modelle und Vorhersagen und Ergebnisse diskutieren.

In diesem Experiment der Grund, warum das Photon wie ein Teilchen wirkt

Das ist kein Wort mit viel Bedeutung. Es gibt Partikelzustände und War-e-Zustände und ein kleines Gehirn, das an Sachen hängt, die sich entscheiden, das eine oder das andere zu sein. Es gibt Staaten. Und sie entwickeln sich zu neuen Zuständen.

die Art und Weise, wie es physisch mit dem Detektor interagiert.

Es hängt davon ab, wie das ganze Experiment aufgebaut ist und vom Originalzustand

Die verzögerte Version kann so nicht erklärt werden.

Sagt niemand. Wir erklären es, indem wir sagen, dass es einen Zustand für das gesamte System gibt und der Zustand für das gesamte System sich entwickelt und Ergebnisse mit Frequenzen und Korrelationen erzeugt, die durch den Zustand des gesamten Systems und die durch den tatsächlichen experimentellen Aufbau gegebenen Wechselwirkungen bestimmt werden.

Die Erklärung ändert sich nie, da dies nur ein weiteres Setup ist.

Das einzige Zeichen für schlechte Wissenschaft ist, wenn man unterschiedliche Erklärungen für unterschiedliche Setups abgeben muss. In der Quantenmechanik haben wir herausgefunden, wie man eine Erklärung findet, die für alle Setups funktioniert. Wenn Ihre Erklärung nicht für alle Setups funktioniert, haben Sie statt der richtigen Erklärung einen Hack gelernt.

Ich bin mit verschränkten Teilchen nicht wirklich vertraut, ich verstehe nur das Hauptkonzept.

Das ist, als würde man sagen, dass man mit dem 2D-Raum nicht vertraut ist und dennoch Bewegung in 2D analysieren möchte. Das ist als Ausgangspunkt in Ordnung, aber wenn Sie glauben, dass Sie verstehen können, was vor sich geht, auch wenn Sie 2D nicht lernen, dann liegen Sie hoffnungslos falsch.

Die allererste Tatsache, die Sie brauchen, ist, dass es einen Zustand des gesamten Systems gibt (das ist der Vektor in 2d) und dass es eine komplexe lineare Kombination von speziellen Zuständen sein darf, die jedem Teil entsprechen, der seine eigenen Zustände hat (das sind die nicht verschränkten Staaten und sie sind die x- und y-Achse).

Alle 5 Detektoren sind die gleiche Art von Detektor richtig?

Sicher. Sie gehen aus oder nicht. Sie können verschoben oder gedreht werden.

Der einzige Unterschied zwischen den letzten 4 besteht darin, dass wir Beobachter wissen, dass D3/D4 uns die Pfadinformationen mitteilen wird.

Total total total falsch. Der Zustand ging nicht auf dem einen oder anderen Weg (diese Zustände sind wie die x-Achse oder die y-Achse, es war eine komplexe lineare Kombination der beiden). Und diese Detektoren sind nicht mit Gehirnen verbunden und haben keine Auswirkungen. Die Detektoren interagieren mit dem Zustand des gesamten Systems.

Wie um alles in der Welt sollte ein Photon das „wissen“???

Wie würde ein Vektor wissen, dass er sich auf der x-Achse oder der y-Achse befindet, wenn er sich auch nicht befindet? Es wird nicht, es tut es nicht und es kann es nicht, weil es nicht einmal eine Sache ist zu wissen, dass es eine Lüge ist.

Es muss einfach etwas geben, was mir hier fehlt.

Ja da ist. Aber es ist absolut alles. Es ist, als hätten Sie die Quantenmechanik von jemandem gelernt, der sie mysteriös erscheinen lassen wollte. Wenn dich das motivieren sollte, dich hinzusetzen und es zu lernen, dann scheiterte es, wenn du dich nicht hinsetztest und es lernst.

Das ganze Gerede über den Weg sollte dir zeigen, dass klassische Methoden nicht funktionieren (keine Einmischung, wenn es nur so oder so ging). Es sollte Sie dazu motivieren, Quantenmechanik zu lernen, und in Ihrem gesamten Beitrag sage ich nie Beweise dafür, dass Sie ein einziges winziges bisschen Quantenmechanik kennen (Sie könnten es tun, aber Sie haben es nicht gezeigt).

Ich würde wirklich gerne wissen, was die Erklärungen sind, die keine Retrokausalität beinhalten

Quantenmechanik selbst. Einen Zustand des Systems zu haben, es sich entwickeln zu lassen, Ergebnisse mit den vorhergesagten Frequenzen und Korrelationen liefern zu lassen.

Ex. Erklärung mit Retrokausalität: Wenn das Idler-Photon beispielsweise bei D3 / D4 ankommt,

Das ist keine Erklärung. Das Photon reist nicht und es kommt nicht an. Der Zustand des Systems lässt zu, dass einige Detektoren ausgelöst werden, und manchmal tun sie dies auch.

dann wird es "in der Zeit zurückgehen" und sicherstellen, dass das ursprüngliche Photon nur durch einen Schlitz geht,

Nein, das passiert nicht und ist auch wieder keine Erklärung. Es gibt keine Photonen, die Pfade entlang gehen, es gibt einen Zustand.

Wikipedia sagt, dass dieses Papier eine solche Erklärung liefert, aber ich habe einige Probleme, es zu verstehen http://arxiv.org/abs/1103.0117 .

In diesem Papier geht es um ein anderes Thema.

Hallo @Timaeus, danke, dass du dir die Zeit genommen hast, meine Fragen zu beantworten. Bitte werfen Sie einen Blick auf die bearbeitete Version meiner Frage. Ich habe die Kommentare gepostet, die ich zu einigen Ihrer Antworten hatte. Ich hatte so viele, dass ich fast ein Dutzend hätte posten müssen. Wenn Sie so viele posten, kann dies verwirrend werden und es schwieriger machen, Ihnen zu folgen, da nicht zusammenhängende Kommentare, die sich auf verschiedene Teile Ihrer Antworten beziehen, zusammen stehen müssten. Wenn ich sie getrennt hätte, hätte ich weit mehr als ein Dutzend posten müssen.

Ich werde dies hinzufügen, da Ihre Frage fast das Gegenteil von meiner eigenen zu sein scheint:

Delayed Choice Quantum Eraser ohne Retrokausalität?

Berücksichtigen Sie in Bezug auf die Notwendigkeit der Retrokausalität (oder deren Fehlen) Folgendes:

Denken Sie daran, dass eine einzelne Erkennung in einem Knoten für D1 auch mit einem einzelnen Erkennungsort für die allgemeine glockenförmige Nicht-Interferenz-Verteilung in Verbindung mit D3/D4 kompatibel ist. Nur durch Korrelieren von entweder D1 oder D2 mit ihren gepaarten D0-Treffern können Interferenzen wiederhergestellt werden. Die Koordinate (x,y) auf D0 kann entweder mit D1, D3 oder D4 kompatibel sein (vorausgesetzt, sie befindet sich an einem Tiefpunkt für D2).

In allen Szenarien bleibt die Vorwärtskausalität ungeachtet der Wahl erhalten. Wenn ein D0(x,y) aufgezeichnet wird, werden die zukünftigen Optionen, für die Detektoren für seine verschränkte Schwester aufleuchten können, auf die Teilmenge von Detektoren mit Informationen über den Pfad (deren D0-Verteilungen überlappen) oder den Detektor ohne Pfad reduziert info für die D0(x,y) einem Knoten entspricht. Die Wahl, die Richtungsinformationen zu erkennen (oder nicht), reduziert die verfügbare Teilmenge von Detektoren auf die gleiche Weise weiter.