Wird die Spiegelreflexion das Interferenzmuster verschwinden lassen?

Ich habe diese Frage gelesen:

Kollabiert die Wellenfunktion, wenn Licht von einem Spiegel reflektiert wird?

wo dmckee sagt:

Nun, selbst eine genaue Aussage darüber zu machen, was eine "Messung" ausmacht, ist nicht trivial, aber ein Ausgangspunkt ist, dass eine Messung einen Rekord hinterlässt. Kohärente Reflexion von einem Spiegel hinterlässt im Allgemeinen keine Aufzeichnung.

wo S. McGrew sagt:

Die Antwort ist, dass das Photon den Zustand des Spiegels nicht verändert. Nachdem das Photon reflektiert wurde, ist der Spiegel unverändert. Es gibt keine Möglichkeit zu beweisen, dass das Photon den Spiegel getroffen hat, ohne auch den Pfad des Photons stromabwärts zu erfassen.

Warum wird die Quantenverschränkung als aktive Verbindung zwischen Teilchen betrachtet?

wo Luboš Motl sagt:

Aber dieser Schritt, in dem die ursprünglichen Gesamtwahrscheinlichkeiten für das zweite Teilchen durch die bedingten Wahrscheinlichkeiten ersetzt wurden, die das bekannte Ergebnis des ersten Teilchens berücksichtigen, ist nur eine Änderung unseres Wissens - kein entfernter Einfluss eines Teilchens auf das andere .

Warum kann die Interaktion mit einem makroskopischen Gerät, wie z. B. einem Stern-Gerlach-Gerät, manchmal keine Messung bewirken?

wo Ruben Verresen sagt:

eine Überlagerung wird zerstört/entkoppelt, wenn Informationen ausgetreten sind. In dieser Konstellation würde das bedeuten, dass, wenn man etwa durch Messung des Impulses der Stern-Gerlach-Maschine feststellen könnte, ob der Spin nach oben oder nach unten gekrümmt ist, dann wäre die Quantenüberlagerung zwischen oben und unten zerstört worden.

Nun steht dies im Widerspruch zum Strahlungsdruck und der Funktionsweise von Sonnensegeln. Der Spiegel erhält einen Rückstoß von den reflektierenden (elastisch gestreuten) Photonen, und das ist nachweisbar, messbar, weil es eine Änderung des Impulsvektors des Spiegels (Segels) ist.

Der Strahlungsdruck ist der Druck, der aufgrund des Impulsaustauschs zwischen dem Objekt und dem elektromagnetischen Feld auf eine beliebige Oberfläche ausgeübt wird. Dazu gehört der Impuls von Licht oder elektromagnetischer Strahlung jeder Wellenlänge, der von Materie jeglicher Größenordnung (von makroskopischen Objekten über Staubpartikel bis hin zu Gasmolekülen) absorbiert, reflektiert oder anderweitig emittiert wird (z. B. Schwarzkörperstrahlung). 1 [2][3]

https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure

Werden Photonen abgeschwächt, wenn sie reflektiert werden?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es muss also die Wellenfunktion kollabieren. Das Signalphoton geht zum Spiegel, wird reflektiert und geht durch Schlitz 1 und 2 und geht zu Schirm 1. Der Idler geht direkt zu Schlitz3 und 4 und zu Bildschirm2. Die beiden Photonen haben in diesem Fall eine gemeinsame Wellenfunktion (verschränkt), und in diesem Fall werde ich entweder:

  1. sehen ein Interferenzmuster auf Schirm1 und Schirm2 (kohärente Reflexion ändert den Zustand des Spiegels nicht), da die gemeinsame Wellenfunktion nicht verändert wird

  2. kein Interferenzmuster auf Schirm 1 und Schirm 2 sehen (aufgrund des Strahlungsdrucks ist die Änderung des Spiegelimpulses nachweisbar, messbar), und die gemeinsame Wellenfunktion wird geändert

Frage:

  1. Wird es ein Interferenzmuster auf Screen1 und Screen2 geben?
Wenn man erkennt, wo genau jedes Photon auf den Spiegel trifft (zB durch Messung des individuellen Strahlungsdrucks), würde diese Messung die Wellenfunktion kollabieren lassen. Wenn Sie nicht messen, würde jedes Photon als Welle vom gesamten Spiegel reflektiert werden. Das Vorhandensein des kollektiven Strahlungsdrucks ist unerheblich. Die Antwort von @S.McGrew in Ihrem ersten Link ist die richtige Antwort.
Der Strahlungsdruck ist ein klassischer entstehender Effekt aus der QM-Überlagerung des individuellen dp/dt jedes Photons. Verwechseln Sie nicht klassische mit quantendynamischen Frames

Antworten (1)

Zu wissen, dass ein Photon durch einen bestimmten Schlitz gegangen ist, wird Interferenzen verhindern, aber zu wissen, dass ein Photon durch ein bestimmtes Schlitzpaar gegangen ist, wird Interferenzen nicht verhindern. Wenn der Rückstoß am Spiegel gemessen wird, wissen wir, dass ein Photon reflektiert wurde und durch die Schlitze 1 und 2 gegangen ist, und tatsächlich wird auf Schirm 1 ein Interferenzmuster gebildet.

Hinweis: Das Interferenzmuster wird durch den Rückstoß des Spiegels beeinflusst. Das Photon überträgt einen winzigen Teil seines Impulses auf den Spiegel, geht also mit einer etwas längeren Wellenlänge durch die Schlitze, und infolgedessen sind die Interferenzstreifen auf dem Bildschirm etwas weiter voneinander entfernt. Je schwerer der Spiegel, desto weniger Impuls wird übertragen und desto weniger wird das Interferenzmuster beeinflusst.

Lassen Sie uns Ihr Experiment ein wenig komplizieren. Führen Sie Photonen durch einen Strahlteiler, sodass sie einem von zwei Wegen zum Spiegel folgen können, und machen Sie den/die Strahl(e) schmal genug, dass einer der Wege nur zu Spalt 1 und der andere nur zu Spalt 2 reflektiert werden kann Pfad s1 trifft auf eine Hälfte des Spiegels und Pfad s2 trifft auf die andere Hälfte des Spiegels. Nun wird die Reflexion eines Photons auf dem Weg s1 dem Spiegel ein Drehmoment im Uhrzeigersinn und eine Reflexion auf dem Weg s2 gebenverleiht dem Spiegel ein Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn. Die Wellenfunktion wird vermutlich beide Wege nehmen, aber der Rückstoß des Spiegels kann verwendet werden, um genau vorherzusagen, durch welchen Schlitz das Photon geht. Wird sich auf Schirm 1 ein Interferenzmuster bilden? Die Antwort lautet in diesem Fall "NEIN", da der Rückstoß des Spiegels (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) ein Maß dafür darstellt, durch welchen Schlitz das Photon gegangen ist.

vielen Dank!
"Das Photon überträgt einen winzigen Teil seines Impulses auf den Spiegel" - intuitiv klar, jedoch technisch falsch, da der Impuls ein Vektor ist und das Photon in die entgegengesetzte Richtung "zurückstößt" (bei einem rechten Winkel genau entgegengesetzt).
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Wird die Spiegelreflexion das Interferenzmuster verschwinden lassen?
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