Wie viel Masse ist die Schwelle, ab der die Quantenmechanik im Doppelspaltexperiment nicht mehr gilt?

Die quantenmechanischen Effekte im Doppelspaltexperiment wurden zunächst mit Photonen, dann auch mit Elektronen, dann mit Atomen und neuerdings auch mit Molekülen mit bis zu 114 Atomen demonstriert. http://www.livescience.com/19268-quantum-double-slit-experiment-largest-molecules.html

Ohne Verwendung von Bose-Einstein-Kondensaten, bei denen wir Quanteneffekte auf der Makroskala nahe der absoluten Nulltemperatur haben, wie groß kann die Masse der zu testenden Partikel theoretisch sein, bevor die wellenartigen Interferenzmuster des Quanteneffekts verschwinden und die Ergebnisse auf die klassische Physik zurückfallen für das Doppelspaltexperiment?

Ich weiß, dass dies umgekehrt proportional zum Grad der Quantendekohärenz ist, die mit der Temperatur zunimmt. Dies ist für Standardtemperatur.

Antworten (2)

Eine einfache Faustregel ergibt sich aus der Verwendung der De-Broglie-Wellenlänge des Partikels, wenn sie viel größer als der Abstand und die Breite der Schlitze oder viel kleiner ist, wird keine Interferenz wie bei einfachen klassischen Interferenzmustern gesehen. Berechnungen können hier im Rechner für die entfernte Bildschirmannahme durchgeführt werden:

dblslit kalk

Es ist oben ersichtlich, dass eine Reihe von Parametern zum Berechnen von Interferenzmustern einfließen, und somit werden Beobachtungen von der Anordnung abhängen.

Die Empfindlichkeit des Detektors spielt natürlich eine Rolle, ob die Störung registriert wird. Es hängt von der Masse, aber auch von einer Reihe anderer Parameter ab, ob Interferenzen beobachtet werden oder nicht.

Wenn Sie nicht der einen bestimmten Version der Kopenhagener Interpretation zustimmen, die besagt, dass die Physik an irgendeiner Grenze wieder klassisch wird, dann gibt es im Prinzip keine Maximalskala, bei der das Doppelspaltexperiment damit aufhört zu funktionieren Sie können es ausreichend vom Rest des Universums isoliert halten. Für einen Blick darauf, was nötig wäre, um ein Doppelspaltexperiment mit katzengroßen Objekten durchzuführen, siehe: AskAMathematician .