Messen, Wissen, Wirklichkeit: Schrödinger und seine Katze

Heute geht es um eines dieser seltsamen Quantenphänomene, die wir intuitiv nur schwer nachvollziehen können: Quantenverschränkung (quantum entanglement). Natürlich lässt sich das im Endeffekt auf das Rechnen mit den Quantenzuständen zurückführen – und im letzten Beitrag hatten wir auch schon ein erstes Beispiel für eine Verschränkung!

Außerdem geht es jetzt ganz konkret um Katzenzustände (ja, das ist ein Fachbegriff), also das Gedankenexperiment, das unter dem Titel „Schrödingers Katze“ läuft. Entgegen der weitverbreiteten Meinung ging es Schrödinger nicht um die Absurdität eines Zustands, in dem eine Katze „gleichzeitig“ tot und lebendig ist (also eine Superposition), sondern darum, was eigentlich „Messung“ bedeutet: Verschränkung.

Da war doch was: Sehen ohne hinzusehen

Oder: Wie man einen Detektor detektiert, ohne selbst detektiert zu werden.

Da meine letzten beiden Einträge ziemlich abstrakt waren, dachte ich mir, ich beschäftige mich jetzt einmal mit einem wunderschönen, also abstrusen, Quanteneffekt: Mit der wechselwirkungsfreien Messung. Das bedeutet so viel wie: etwas zu beobachten, ohne jemals hinzusehen!

Bild: Universität Wien, Medienportal

Wörter und Zeichen: Vom Rechnen mit Dolchen und Sternen

Heute geht hauptsächlich darum, die symbolische Notation, die wir schon das letzte Mal für die Zustände unseres Quantenwürfel verwendet haben, nochmal zusammenzufassen, ein paar „intuitive“ Merksätze dafür zu formulieren und ein paar Regeln zu Rechnen damit aufzustellen.

Außerdem bietet sich die Gelegenheit an, ein paar von den typischen Wörtern vorzustellen, die in der Quantenphysik immer wieder herumgeistern, nur, um sie einmal gehört zu haben, und sie im Kontext zu sehen.

Das ist doch kein Zustand: Und und Oder, oder Nicht?

Die Phrase „Das ist doch kein Zustand!“ hat wohl sicher jede_r schon einmal gehört, der das Chaos liebt – in Wirklichkeit wissen wir aber (ich zähle mich zu den Chaoten): Diese „Zustände“ haben ihre eigene Ordnung – und wenn man die einmal durchschaut hat, ist der Umgang mit den Zuständen überhaupt nicht mehr umständlich!

Ähnliche Beiträge gibt es wahrscheinlich wie Sand am Meer – und viele davon sind auch echt weiterzuempfehlen, aber ich denke mir, dieser grundlegende Begriff hat auch in diesem Blog einen eigenen Beitrag verdient.

Es geht im Prinzip um alles, was es gibt – denn alles hat irgendeinen Zustand. Und darum, was den quantenphysikalischen Zustand von dem, was wir intuitiv darunter verstehen würden, unterscheidet.