Paradoxon des Doppelspaltexperiments

Zwei Beobachter – A & B – führen ein einzelnes Doppelspaltexperiment durch und beobachten denselben Detektorschirm auf das Auftreten eines Interferenzmusters.

Ein separater Detektor zeichnet auf, welchen Spalt jedes Teilchen durchläuft, aber die Daten dieses Detektors stehen nur dem Beobachter A zur Verfügung.

Nach meinem Verständnis sollte die Wellenfunktion daher für Beobachter A zusammenbrechen, aber nicht für Beobachter B. Beobachter A wird daher kein Interferenzmuster auf dem Detektorschirm sehen, Beobachter B jedoch.

Wie kann das sein, wenn beide Beobachter während desselben Experiments denselben Detektorbildschirm betrachten?

Der Detektor ist der einzige nennenswerte Beobachter in diesem Szenario. Es beobachtet, durch welchen Spalt das Teilchen geht, also kollabiert die Wellenfunktion. Beobachter A und B sind irrelevant
Dies ist eine Variation von Wigners Freund – en.wikipedia.org/wiki/Wigner%27s_friend
@Jimnosperm gehen Sie von einem objektiven Zusammenbruch der Wellenfunktion aus?
Wenn beide auf den Bildschirm blicken, messen sie beide Welche-Weg-Informationen für das Photon (Überlagerung, erster Spalt, zweiter Spalt). Ich verstehe nicht, wie Beobachter B diese Informationen über den Pfad ignorieren könnte, wenn er auf den Bildschirm schaut.
@innisfree Ich nehme nichts an. Wenn der Detektor jedes Teilchen beobachtet, indem er durch die Schlitze geht, dann interagiert er mit ihnen und tötet das wellenartige Interferenzmuster. Sobald der Detektor beobachtet, sind die anderen Beobachter nur zusätzliches Flaum
@jimnosperm aber in der Kopenhagener Interpretation von QM sind der Kollaps und die Wellenfunktion "subjektiv" - meine Wellenfunktion kollabiert, wenn ich neue Informationen über den Zustand erhalte. Aber in jedem Fall sehen alle Beobachter das gleiche Ergebnis.
@ACuriousMind Der beschriebene Versuchsaufbau enthält keinen Quantenlöscher. Es hat nur den Detektor, der "welcher Pfad"-Informationen generiert und das Interferenzmuster zerstört
@Jimnosperm: Ich vermute, dass diese Frage auf einem Missverständnis beruht, in welcher Form die Pfadinformationen gespeichert werden und dass sie durch Entfernen / Verbergen der "Markierungen auf den Photonen" gelöscht werden , nicht durch Löschen einiger Bits, und dass die relevanten Sache ist die Interaktion mit dem Markierungsgerät, nicht dass irgendwelche Informationen im Sinne von menschen-/computerlesbaren Informationen gespeichert oder von Beobachtern abgerufen/nicht abgerufen werden.
@ACuriousMind Wenn Ihre Annahme wahr wäre, könnten nicht beide Beobachter A und B gleichzeitig auf den Detektorbildschirm schauen, wobei Pfadinformationen für den einen und nicht für den anderen verfügbar sind. Existieren Weginformationen für einen Beobachter, so existieren sie für alle gleichzeitigen Beobachter. Einfach nicht auf die Informationen zu schauen, ist das, was B meiner Meinung nach anscheinend tut

Antworten (2)

Sie liegen falsch, aber verständlicherweise angesichts der lächerlichen Art und Weise, in der die Quantenmessung allgemein diskutiert wird. Eine Messung ist eine Interaktion, die den Wert einer beobachtbaren Größe aufzeichnet. Wenn eine solche Wechselwirkung während eines Interferenzexperiments auftritt, findet die Interferenz nicht statt. Entscheidend ist, ob es eine Aufzeichnung gibt, nicht, ob irgendein Beobachter sie sich angesehen hat. All dies ist eine Folge der einheitlichen Evolution:

http://arxiv.org/abs/1212.3245 ,

das Kollapspostulat ist völlig unnötig.

Ein Rekord oder nur die Messung selbst? Ich meine, wenn das Ergebnis der Messung spurlos verloren geht, hat es doch stattgefunden, oder?
Wird die Messung buchstäblich rückgängig gemacht, wird die Wechselwirkung rückgängig gemacht, dann kann das gemessene System erneut gestört werden. Wenn Sie das Ergebnis löschen, indem Sie eine Aufzeichnung auf die übliche Weise löschen und die Informationen in die Umgebung verschieben, kann das ursprüngliche System nicht gestört werden.
Das stellt sich als tiefer heraus, als ich dachte. Dann werden alle vier Kombinationen realisiert: Aufzeichnung verloren, keine Störung; Aufzeichnung verloren, Störungen möglich; Aufzeichnung geführt, keine Störung; Protokoll geführt, Störung möglich. Wenn dies zutrifft, ist es meiner Meinung nach nicht ganz richtig zu sagen, dass es für die Möglichkeit des Eingriffs darauf ankommt, ob eine Aufzeichnung vorliegt. Es muss eine etwas andere Bedingung bei der Messung und Aufzeichnung sein, die entscheidend ist, oder? Was ist es?
Wenn Sie Störungen haben, können Sie keine Aufzeichnungen haben. Nichts, was ich gesagt habe, impliziert etwas anderes.
Entschuldigung, Sie haben absolut recht. Eines der vier Dinge, die ich aufgelistet habe, muss ausgeschlossen werden, und was bleibt, ist eine genaue Aufzeichnung ⇒ keine Einmischung, nicht mehr und nicht weniger.

Alle Messungen stammen aus Wechselwirkungen. In unserer makroskopischen Welt ist unsere Intuition, dass wir Dinge beobachten können, ohne sie zu beeinflussen, aber das gilt nicht auf Quantenebene. Damit diese Messung am Spalt stattfinden kann, muss das Photon mit etwas interagieren – beispielsweise einem Elektron – das den Zustand des Photons mit dem Zustand des Detektors koppelt, der wiederum gelesen werden kann. Diese Kopplung zerstört die Kohärenz zwischen den zwei Pfaden durch die Schlitze, so dass sie nicht interferieren.

Die Idee des Zusammenbruchs der Wellenfunktion ist eine Vereinfachung, die wir verwenden, wenn wir mit unseren Gleichungen nur einen Teil des Gesamtsystems modellieren. Zum Beispiel ist es üblich, eine Scrödinger-Gleichung für ein einzelnes Teilchen aufzuschreiben, aber keine Darstellung dafür aufzunehmen, was das Teilchen erkennt. Solche Modelle funktionieren gut, solange man daran denkt, die Wellenfunktion nach einem Messereignis zu kollabieren. Es ist jedoch nur ein Modell, das nicht die gesamte Realität widerspiegelt.

Denken Sie im Allgemeinen daran, dass Quantenmechanik Physik ist, nicht Philosophie. „Beobachter“ werden in populären Gesprächen oft mit bewussten Wesen gleichgesetzt, aber so versteht man sie nicht am besten. Wenn Physiker von einem abstrakten Beobachter sprechen, ist das eigentlich eine Bezeichnung in einem Gedankenexperiment, um bestimmte physikalische Wechselwirkungen zusammenzufassen. Im Fall des Zusammenbruchs der Wellenfunktion ist die Wellenfunktion die vereinfachte Darstellung eines kleinen physikalischen Systems, und der Beobachter ist alles, was die Grenze zwischen der größeren Welt und diesem System durchbricht. In diesem Fall ist dies der Schlitzdetektor, wie @Jimnosperm beschreibt.

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