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Verschränkung

geschrieben von Adriqn 
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Adriqn
Verschränkung
17. January 2006 22:14
Hat jemand von euch eine Theorie wie Verschränkung funktionieren könnte? Diese Frage gehört für mich zum spannendsten Rätsel des Jahrtausends.
kos
Re: Verschränkung
17. January 2006 23:04
Wie wärs mit einer "Dimensionverknüpfung"? Man nehme ein Blatt Papier und falte es in der Mitte zusammen. Nun macht man ein Loch rein. Faltet man das Papier wieder auseinander, lassen sich zwei Löcher beobachten. Der Trick ist nun, das Papier wieder zusammenzufalten, und das Loch zu vergrössern, also zu verändern. Es ist klar, dass, auseinandergefaltet, beide Löcher größer geworden sind.

Angenommen, jemand befindet sich in der irrigen Annahme, das Blatt Papier wäre auseinandergefaltet, obwohl es das in der Wirklichkeit nicht tut. Jetzt könnte es ihm so vorkommen, als ob eine Veränderung an einem Loch eine Veränderung am anderen bewirkt.

Wie lässt sich diese Analogie nun auf die Verschränkung übertragen? Die beiden verschränkten Teilchen würden über eine weitere Dimension wechselwirken. Aus der Sicht dieser Dimension müsste die Veränderung gleichzeitig stattfinden und da drängt sich die "Zeit" als diese weitere Dimension förmlich auf. Ich habe mal irgendwo gelesen, die Wechselwirkung zwischen den beiden verschränkten Teilchen ist "momentan", die Information wird also scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen.

Na ja, war nur so ein Gedanke.


Adriqn
Re: Verschränkung
18. January 2006 12:16
Interessante Ansicht. Aber ich glaube sogar, dass die Information, absolut gleichzeitig übertragen wird - also eine Geschwindigkeitsangabe wie Überlichtgeschwindigkeit gar nicht nötig ist.
Aber hat Einstein nicht gesagt es gäbe keine absolute Gleichzeitigkeit? In diesem Fall gäbe es aber eine absolute Gleichzeitigkeit.
Re: Verschränkung
18. January 2006 15:45
Was meint ihr mit "Verschränkung"? Habe nie davon gehört. Ich glaube nicht, dass ich durch den Beitrag von KOS auch nur halbwegs verstanden habe um was es da gehen könnte.
Wäre nett, wenn mich mal einer kurz aufklären würde.
Vielen Dank
kos
Re: Verschränkung
18. January 2006 16:11
Ja, nun, Einstein hat auch gesagt, Übertragung von Information mit mehr, als Lichtgeschwindigkeit, ist nicht möglich. Ist aber bei Verschränkung offenbar der Fall. Es sei denn, man denkt sich das so, wie oben geschildert. Dann wird ja, so gesehen, nichts "übertragen" und Einstein behält wieder mal Recht.

Der Einwand mit der Gleichzeitigkeit ist interessant. Man könnte sich jetzt ein Experiment ausdenken, bei dem diese Sache überprüft wird. Also, zum Beispiel, eins der Teilchen auf eine Geschwindigkeit nahe der des Lichtes beschleunigen, und kucken, ob die Gleichzeitigkeit immer noch bestehen bleibt. Wäre womöglich aber etwas schwierig zu beobachten. Einfacher wäre es, eines der Teilchen nach oben zu einem Satelliten zu schicken, denn dort verläuft die Zeit ja etwas schneller.

Nun, wäre das mit der Verknüpfung über die Zeit richtig, so sollte man, glaube ich, beobachten können, dass die Gleichzeitigkeit nicht mehr auftritt. Bin mir aber nicht sicher -- Relativität ist eine verwirrende Sache. Glaube mich sogar zu errinern, so ein Experiment wurde schon mal durchgeführt, und die Gleichzeitigkeit bleibt doch bestehen. In dem Fall kann man das Ganze, glaube ich, getrost vergessen. Schade eigentlich, wäre eine elegante Erklärung.

kos
Re: Verschränkung
18. January 2006 16:30
Hi, Stefan

Hier eine kurze Zusammenfassung, so wie ich das in Errinerung habe. Muss aber nicht komplett richtig sein, auch kein Anspruch auf Vollständigkeit.

In der Quantenmechanik kann man zwei Teilchen miteinander "verschränken" (frag mich nicht wie es geht -- ich weiß es nicht). Jetzt bringt man die beiden Teilchen auseinander auf eine beliebige Entfernung. Nun kann man eines der Teilchen verändern, also, zum Beispiel seinen Spin umkehren. Tut man das, so verändert sich der Spin vom zweiten Teilchen auch, und zwar offenbar augenblicklich. Das verletzt nun aber die Relativitätstheorie, nach der ja die Übertragung der Information mit Überlichtgeschwindigkeit nicht möglich ist.

Soweit ich weiß, konnte bis heute dieser Phänomen nicht zufriedenstellend erklärt werden.
Adriqn
Re: Verschränkung
18. January 2006 20:49
Es gibt verschiedene Arten von Verschränkung. z.B. Spin-Verschränkung, Polaritätsverschränkung etc. Dies kann man mit verschiedenen Teilchenarten machen z.B mit Photonen oder ganze Atomverbände.

Ein Verfahren ist die Verschränkung von Photonen (Lichtteilchen). Dabei werden Photonen mittels eines Lasers auf einen speziellen Kristall geschossen. Wenn so ein Photon auf den Kristall trifft, kommt es vor, dass dieses in zwei neue Photonen zerfällt. Diese zwei Photonen tragen dann diesen seltsamen Zustand der Verschränkung in sich. Warum sie diesen Zustand annehmen, ist Gegenstand der Forschung (seit etwa 100 Jahren) und bis heute nicht erklärbar.
Zwei solche Teilchen können z.B. in ihrer Polarisationsebene verschränkt sein. Das heisst, es kann entweder vertikal polarisiert sein (Analogie: eine normale Welle im Meer ist vertikal "polarisiert", da die Wasserteilchen auf und ab schwappen) oder horizontal.
Ob das eine Teilchen horizontal oder vertikal polarisiert ist, erfährt man erst, wenn man eine Messung am Teilchen vornimmt. Dieses Resultat ist aber rein zufällig! (Einstein hasste diese Zufälligkeit und hoffte, dass man diesen Zufall irgendwann aus der Welt schaffen könnte. Zitat Einstein: Gott würfelt nicht!)

Wenn man nun eine vertikale Polarität bei einem der Photonen gemessen hat, wird das andere Teilchen sofort den gegenteiligen Zustand annehmen.
Dies geschieht augenblicklich. Das eine Teilchen kann hier auf der Erde sein und das andere, auf der anderen Seite unserer Galaxie.

Allerdings kann man damit keine Information schneller als das Licht übertragen. Wenn ich hier auf der Erde eine vertikale Polarisation feststelle, weiss ich zwar das in diesem Augenblick das andere Teilchen, auf der anderen Seite der Galaxie, eine horziontale Polarisation angenommen hat. Aber was nützt mir das? Es wurde ja keine Information übertragen, denn welchen Zustand das gemessene Teilchen annimmt, ist rein zufällig.

Ironie der Geschicht':
Es ist also dieser, von Einstein gehasste, Zufall der Einstein's Relativitätstheorie vor Widersprüchlichkeit bewahrt.
kos
Re: Verschränkung
18. January 2006 21:16
Uups, dann hab ich ja das Ganze total falsch verstanden. `tschuldigung, nehme alles zurück, mein olles Blatt Papier macht in diesem Licht ja überhaupt keinen Sinn. Muss mir was neues überlegen... :)
Adriqn
Re: Verschränkung
19. January 2006 19:41
Guter Vergleich! Man kann es so sehen, dass man man zwar ein Blatt Papier mit unendlich grosser Geschwindigkeit jemandem zusenden kann, aber man kann nichts auf das Blatt Papier schreiben. ;-)
kos
Re: Verschränkung
23. January 2006 21:16
Hmm, aber gibt es da nicht so ein Verschlüsselungssystem, der mit der Verschränkung arbeitet? Sobald jemand versucht, sagen wir mal, an der Leitung rumzupfuschen, sie abzuhören usw., ist der Versuch auch schon gescheitert, weil die Signale eben verschränkt sind und jede Beeinflussung sofort auffliegt.

Dann werden ja doch Informationen mit Überlicht übertragen, halt der Fakt der Beeinflussung als Informationsgehalt.

Oder wie?