Ist dieses doppelte "Doppelspaltexperiment" mit Verschränkung möglich?

Der Versuch läuft wie folgt ab:

Bringen Sie einen Teilchenemitter (Photon, Elektron usw.) zwischen ein Paar Doppelspalte. Der Emitter sendet Paare von Teilchen aus, die so verschränkt sind, dass, wenn eines durch Schlitz A geht, das andere durch Schlitz 2 geht, wenn eines durch Schlitz B geht, das andere durch Schlitz 1 geht.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Meine Vorhersage für dieses Experiment ist, dass, wenn wir einen Detektor auf Schlitz A (oder einen anderen Schlitz) setzen, der erkennen kann, durch welchen Schlitz eines der Teilchen gegangen ist, sich kein Interferenzmuster auf der anderen Seite des Emitters bilden wird, wenn wir es tun. Wenn Sie keinen Detektor platzieren, sollten auf beiden Seiten Interferenzmuster auftreten.

Ist dieser Versuch möglich? Wenn ja, wurde dieses oder ein gleichwertiges Experiment jemals durchgeführt?

Es wäre interessant, wenn Sie einige Begriffe von (Dirac) Bra/Ket-Formalismus, Dichtematrix, Teilspur kennen würden. Die Antwort könnte präziser sein. IMHO, ein einfaches Modell zeigt, dass es Interferenzen gibt (wenn Sie keinen Detektor auf einen Schlitz setzen)

Antworten (2)

Ich kann mir keinen prinzipiellen Grund vorstellen, warum dieses Experiment unmöglich sein sollte. Die Verschränkung könnte erreicht werden, indem die Quelle und die Schlitze so ausgerichtet werden, dass der obere Schlitz auf der einen Seite, die Quelle und der untere Schlitz auf der anderen Seite in einer Linie liegen. Wenn die Teilchen paarweise ohne Gesamtimpuls erzeugt werden, werden sie in entgegengesetzte Richtungen emittiert, wenn also eines durch den oberen Schlitz geht, muss das andere durch den unteren Schlitz gehen.

Ich bezweifle, dass dieser Aufbau jemals getestet wurde, aber es wurden gleichwertige Experimente mit verschränkten Elektronen durchgeführt. In diesen Elektronenexperimenten wird die Rolle von "geht durch den oberen/unteren Schlitz" durch den Spin des Elektrons gespielt, der in einer bestimmten Richtung nach oben oder unten geht. Es stellt sich heraus, dass Messungen der Elektronen in einer Richtung bei drehen 90 ∘ in Ihre gewählte Richtung kann als Interferenz zwischen den Spin-up- und Spin-down-Zuständen verstanden werden.

In Bezug auf das Ergebnis des Experiments glaube ich nicht, dass Sie in beiden Fällen Interferenzen beobachten werden. Ein intuitiver Weg, um zu sehen, dass dies wahr sein muss, besteht darin, sich vorzustellen, wir würden die beiden Schlitze ein Lichtjahr voneinander entfernt aufstellen und die Quelle sendet ein Impulspaar aus, das eine große Anzahl verschränkter Photonen enthält. Wenn ich an einem Bildschirm warte, kann ich bis kurz vor dem Eintreffen der Photonen warten, um zu entscheiden, ob ich den Spalt, durch den sie gehen, messen soll oder nicht. Wenn Sie auf dem anderen Bildschirm warten und das Ergebnis, das Sie beobachten, davon abhängt, ob ich meine Photonen gemessen habe oder nicht, dann könnten wir dies verwenden, um eine Nachricht schneller als Licht zu senden. Da wir das nicht können und da wir, wenn ich mein Photon messe, wissen, durch welchen Spalt Ihres gegangen ist, muss es sein, dass Sie nie ein Interferenzmuster beobachten.

Das ist nicht so seltsam, wie es auf den ersten Blick scheint (zumindest wenn Sie sich sowieso an das reguläre Doppelspaltexperiment gewöhnt haben). Eigentlich haben wir nur gemessen, durch welchen Spalt das Photon bei seiner Entstehung geht, indem wir seinen verschränkten Partner erzeugt haben, anstatt es zu tun, wenn das Photon tatsächlich durch die Schlitze geht.

Können Sie mir bitte einen Link zu den von Ihnen erwähnten Experimenten geben?
beweist dies, dass die Elektronen ihren Spin von dem Moment an, in dem sie verschränkt sind, vorbestimmt haben, wodurch die gruselige Wirkung auf Distanz beseitigt wird?
Ich habe keine Verbindung von der Spitze meines Kopfes, aber im Wesentlichen ist es das Standardexperiment vom EPR-Typ, nur dass Sie sich ansehen, was mit jedem der verschränkten Teilchen isoliert passiert, anstatt ihre Korrelation zu vergleichen.
Das führt zu Ihrem zweiten Punkt: Nein, das Elektron hat keinen vorbestimmten Spin. Was dies demonstriert, ist, dass man Quantensysteme als Ganzes behandeln muss. Wenn Sie versuchen, einen Teil des Systems zu betrachten, ohne das Gesamtbild zu betrachten, erhalten Sie seltsame Ergebnisse. Wenn Sie auf eine Messung kommen, die beide Teilchen betrifft, wie zum Beispiel Korrelationen in den Spins verschränkter Elektronen, werden Sie feststellen, dass diese Ergebnisse eine Interferenz zeigen.
Was mich verwirrt, ist, dass Sie sagten, dass wir messen, durch welchen Schlitz ein Photon geht, wenn es sein verschränktes Teilchen erzeugt. Ist es also unmöglich, sie auf diese Weise zu verwickeln, während ihre Flugbahn nicht zusammengebrochen bleibt?
Besser könnte man sagen, dass das Teilchen durch das andere Teilchen gemessen wurde . Jedes einzelne Photon verhält sich so, wie es gemessen wurde, aber das Paar zusammen verhält sich quantenmechanisch. Diese Art von Experiment ist der Ausgangspunkt für viele Diskussionen darüber, was tatsächlich passiert, wenn man eine Quantenmessung durchführt, und viele Vorschläge haben damit zu tun, dass der Zustand der Messapparatur mit dem Zustand des Systems verschränkt wird.
Es ist 6,5 Jahre her, seit ich diese Frage gestellt habe, aber ich habe unten eine Antwort mit einem Link zu den Ergebnissen der Durchführung einer Version dieses Experiments hinzugefügt.

Sieht so aus, als hätte jemand tatsächlich eine Version dieses Experiments durchgeführt , und Sie können ein Interferenzmuster auf beiden Bildschirmen erhalten, wenn und nur wenn Sie nicht messen, durch welchen Schlitz eines der Photonen geht.

Ich fand es sehr interessant, dass das Entfernen eines der Bildschirme und das Durchlassen eines Photons, das sich unbegrenzt durch den Raum ausbreitet, bedeutet, dass auf dem verbleibenden Bildschirm kein Interferenzmuster vorhanden ist.

Ist dieses doppelte "Doppelspaltexperiment" mit Verschränkung möglich?
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