Quantenforschung: Das Penrose-Experiment

[Seeker]

Schrödingers Katze, ein Gedankenexperiment, ist in einem 'Superposition' genannten Zustand, gleichzeitig lebendig und tot.
Andere Dinge könnten an zwei Orten gleichzeitig sein. Bislang konnte dieser Zustand nur in atomaren Größen erzeugt werden.


An der Universität Oxford ist jetzt ein Versuchsaufbau entworfen worden, der einen Spiegel von der Größe eines roten Blutkörperchens sozusagen an zwei Orten gleichzeitig sein lassen könnte. Roger Penrose hatte das Experiment schon früher erdacht.


Ein zwischen diesem und einem anderen Spiegel oszillierendes Photon, das mit sich selbst interferiert, kann seinen Quantenzustand auf den kleinen Spiegel übertragen. Thermische Störungen werden durch extreme Kühlung und Vakuum minimiert.

Quelle und mehr unter
http://www.nature.com/nsu/030929/030929-3.html

 

[Gilgamesh]

Ein sehr interessantes Experiment!
Je größer das Objekt, um so geringer die Welleneigenschaft. Das ist bekannt!
In diesem Fall aber, wurde ein größeres Objekt in eine Superposition gedrängt, womit es an zwei Orten zugleich zu sein konnte.

In der Tat wird die kaum meßbare Superposition eines größeren Objektes durch induzierte Resonanz derart verstärkt , dass diese nun in zwei Realitäten zu schwingen beginnt und bei Zusammenbruch sich in einer der Orte Materialisieren könnte.

Eine technische Kontrolle wäre bahnbrechend, bringt es uns das Beamen doch sehr nahe! Durch eine Art Induktion, wie im obigen Experiment, würde unsere eigene Quantenwelle derart in Schwingung gebracht werden, dass wir uns dematerialisieren und in einem Zustand der Superposition zugleich an zwei Orten befinden würden. Bricht die Induktion ab, so würde diese erzwungene Superposition wieder zusammenbrechen und wir würde uns in einen der beiden Positionen rematerialisieren, ohne Schaden zu nehmen!

Wirklich sehr interessant! Das öffnet uns technologisch neue Türen.

Gilgamesh

 

[puerk]

wow
ich bin beeindruckt ich hab mal vor jahren nem ähnlichen experiment gehöhrt, bei dem gerade mal 1 elektron oder wars photon...
in eine solcher super position gebracht wurde, dass es an 2 stellen existierte und dann nur as an der neuen stelle (beamzielort) erhalten blieb

ich dachte damals es würde ewig dauern das auf objekte zu übertragen, die so gross sind

naja warum probierens die jetzt nicht mit nem bakterium der selben gösse das sie vorher beschichten??
wenn das vieh überlebt und irgendwo existiert wo es vorher nicht war ohne sich selbst bewegt zu haben wärs klar wie wir ohne die aufhebung von unschärferelation, gigantischen datenmengen und ohne Replikatoren beamen könnten (wenns weiter so schnell geht (4-5 jahre vom elementarteilchen zum spiegel) ham wir in spätestens 100 jahren teleporter und in 30 jahren ein gerät das in der nanotechnik dinge bewegt ohne sie zu berühren (ich hab mal von einem problem gelesen, dass bei nanotechnik kohesion und adhesion gewaltige probleme sind und noch verschlimmern werden)

mich würde mal interessieren in einem wie dünnen bereich man ein elektron über wie grosse strecken bewegen könnte mit diesem system??

denn bei chips wird in ca 4 jahren das problem auftauchen, dass elektronen nicht mehr mit sicherheit einer leiterbahn zu zuordnen sind weil alles so klein und dünn ist, dass könnte man so vielleicht umgehen

 

[captainfuture]

die bisherigen experimente bezgl "beamen" gingen dahin, dass irgendwelche elementarteilchen, die immer paarweise mit entgegengesetzten spin auftreten (egal in welcher entfernung), getrennt werden und dadurch der zustand des jeweils anderen teilchens "gemessen" werden konnte.

 

[Zottelfritz]

Hm. ich bin ja absoluter Laie was sowas betrifft und für mich hört es sich so an als würde das Spiegelchen bloß an 2 verschiedenen Orten "erscheinen", d.h. es handelt sich doch bloß um eine Art optische Täuschung?

Oder kann mir einer den Sachverhalt mit einfachen Worten beschreiben? was unterscheidet dieses Phänomen von einer simplen optischen Täuschung

 

[captainfuture]

also das prinzip hinter schrödingers katze ist folgendes :

man setzt eine katze in eine undurchsichtige box zusammen mit einer vorrichtung, die die katze tötet, verbunden mit einem radioaktiven material, bei dem man zwar die halbwertszeit kennen kann, aber nie vorherbestimmen kann, wann genau der nächste zerfall stattfindet. ob und wie diese vorrichtung funktioniert ist in diesem gedankenexperiment völlig bedeutungslos.

nun kann man bei geschlossener box zu keiner zeit feststellen, ob die katze nun tot oder lebendig ist. erst das öffnen der box und die durchführen einer "messung" lässt uns feststellen, welcher zustand gegeben ist.

an sich eine triviale sache, aber anhand einiger ergebnisse der quantentheorie stellt sich nun tatsächlich die frage, ob es nicht erst die messung ist, die einem schwebezustand (superposition) einen "realen" zustand "zuteilt", da solche effekte bei interferenz-experimente ebenfalls zu beobachten waren, nämlich dass sich photonen nicht genau "festlegen" liesen. seit heisenbergs unschärferelation wissen wir auch, dass wir nie die exakte position und geschwindigkeit eines teilchens zugleich messen können, da die messung selbst das gemessene teilchen beeinflusst. kombiniert mit der erkenntnis, dass so gut wie alles als teilchen und welle betrachtet werden kann (welle-teilchen-dualismus), ist schrödingers katze eine übetragung der mikrokosmischen quanten-effekte auf makrokosmische erscheinungen.

es wäre danach also weit mehr als eine optische täuschung, vielmehr eine "reale täuschung", wobei selbst die realität ihre formen und grenzen verliert.

 

[Zottelfritz]

OK, gerafft. Vielen Dank.

Eine kleine ungereimtheit hab ich jetz immer noch daran auszusetzen. Für mich würde der Versuch sehr viel logischer wirken wenn der Spiegel irgendwie "frei" im Raum "hängen" würde. Aber so wie ich das verstanden habe, ist er doch irgendwo festgemacht, gell? An diesem Punkt kann man doch sagen, ist der "Echte" Spiegel und der andere ist bloß ne "Erscheinung". Oder hab ichs immer noch nicht gerafft?

Sorry wenn ich zu blöd frage aber ich bin echt nicht so der physiker, interessiere mich aber sehr für solche Dinge.

 

[captainfuture]

OK, gerafft. Vielen Dank.

Eine kleine ungereimtheit hab ich jetz immer noch daran auszusetzen. Für mich würde der Versuch sehr viel logischer wirken wenn der Spiegel irgendwie "frei" im Raum "hängen" würde. Aber so wie ich das verstanden habe, ist er doch irgendwo festgemacht, gell? An diesem Punkt kann man doch sagen, ist der "Echte" Spiegel und der andere ist bloß ne "Erscheinung". Oder hab ichs immer noch nicht gerafft?

Sorry wenn ich zu blöd frage aber ich bin echt nicht so der physiker, interessiere mich aber sehr für solche Dinge.

ich denke, es ist der falsche weg von "erscheinung" und "nicht-erscheinung" oder "täuschung" auszugehen, sondern beides ist real.

wenn ich die versuchsanordnung richtig verstanden habe, wurden in der vergangenheit photonen durch halb-durchlässige spiegel dazu angeregt, mit sich selbst zu interferrieren, da durch den spiegel dem photonen zwei wege offen stehen und in superposition es beide wege nimmt und dadurch am ende auf sich selbst treffen kann.

nun soll in diesem versuch die superposition auf den spiegel übertragen werden, was mir selber nicht ganz klar ist dabei, wie diese übertragung zustande kommt.