Kann mir wer bei diesem Paradoxon helfen?
Wie kann die Verschränkung in der Quantenmechanik mit der speziellen Relativitätstheorie vereinbart werden, die besagt, dass Informationen sich nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können? Gibt es eine Lösung für dieses Paradoxon?
3 Antworten
Warum mit verschränkten Quantenzuständen entfernter Teilchen keine Kommunikation mit Überlichtgeschwindigkeit möglich ist:
Kapitel 1 - was ist ein Quantenzustand? Das ist kein gemessener Zustand eines Teilchens, sondern die Überlagerung aller möglicher Zustände, in denen das Teilchen sein kann, wenn gemessen wird. Vor der Messung sind nur die Wahrscheinlichkeiten der verschiedenen Zustände bekannt. Erst durch die Messung entscheidet sich das Teilchen für eine der Möglichkeiten, vorher weiß es selbst nicht, was herauskommt.
Kapitel 2 - was ist eine Verschränkung? Ein Quantenzustand muss nicht auf ein Teilchen beschränkt sein, sondern kann mehrere Teilchen umfassen. Diese Teilchen können auch weit voneinander entfernt sein, und man bezeichnet sie dann als verschränkt. Aber es handelt sich nicht um mehrere Quantenzustände, die durch Zauberei miteinander gekoppelt sind, sondern es ist in Wirklichkeit nur einer.
Kapitel 3 - was ist das Besondere daran, das Einstein "spukhafte Fernwirkung" nannte? Wenn die Zustände zweier verschränkter Teilchen schließlich gemessen werden, kommt dabei bei beiden jeweils ein Zustand heraus, der vom gemessenen Zustand des anderen abhängt, so als hätten sich die Teilchen abgesprochen, für welchen Zustand sie sich entscheiden sollen. Dies ist übrigens nicht ein versteckter Parameter, den die Teilchen mit sich tragen wie Zettel in Glückskeksen - die Statistiken zB der Messungen von Spins verschränkter Teilchen zeigen, dass so ein Parameter nicht existiert, die Entscheidung fällt tatsächlich erst bei der Messung.
Kapitel 4 - warum kann man darüber nicht kommunizieren? Die Verschränkung gilt nur für den Quantenzustand vor der Messung, nicht für die Teilchen nach der Messung. Zwar kann der "Sender", der dem "Empfänger" eine Nachricht schreiben will, den Quantenzustand vor der Messung beeinflussen, aber was er "geschrieben" hat, weiß er selbst erst nach der Messung.
Kapitel 4 - Analogie. Wir nehmen hierfür nicht Schrödingers Katze in der Kiste. Wir ersetzen die Katze durch einen Würfel und die Kiste durch einen Würfelbecher. Der mit der Handfläche verschlossene Würfelbecher ist der Quantenzustand, die Wahrscheinlichkeiten für die 6 Würfelseiten ist 1/6. Nun geben wir 2 verschränkte Würfelbecher Bob und Alice und sagen Sie sollen schütteln und auskippen (das ist die Messung) und - spukhafte Fernwirkung - beide sehen die gleiche Augenzahl. Bob kann aber Alice auf diesem Wege nichts mitteilen - nach dem Fallen der Würfel ist die Verschränkung kaputt. Wenn Bob jetzt einen Würfel umdreht, dreht sich Alices Würfel nicht mit. Bob kann natürlich vorher seinen Becher noch einmal extra schütteln und damit im Ergebnis eine andere Augenzahl produzieren, aber er weiß nicht welche.
Bei der Quantenverschränkung werden keine Informationen übertragen…
Wenn verschränkte Quanten gemessen werden, wird keine Information zwischen ihnen übertragen. Das wird in einem Artikel im Blog Hier wohnen Drachen des Physikers Martin Bäker wirklich gut erklärt.
