Wie werden Elektronen verschränkt?
Wie werden Elektronen verschränkt?
2 Antworten
Vorbemerkung
Also ob ich das mit meinen Halbwissen erklären kann - fraglich. Ich hatte zwar einiges drüber gelesen, aber das ist Halbwissen. Die Quantenphysik ist eine völlig neue Betrachtungsweise des Universums. Aber ich versuche es mal zu den Abläufen hinsichtlich der Fragestellung, soweit ich diese nachvollziehen kann. Wer's besser kann, der soll es bitte tun, ich lern gern weiter,
so denn:
Im Inneren des Atoms umkreisen Elektronen in festen Bahnen den zentralen Kern. Dabei haben die Elektronen einen sogenannten Spin, einen Eigendrehimpuls, so ganz grob wie Sonne und Erde. Gaaanz grob, denn leider ist das Quantenkonzept des Elektronenspins ist fast unmöglich zu visualisieren. Dieser Impuls ist auf das Elektron bezogen. Diese Impulse sind aber auch manchmal gleich, sie "tanzen Synchron", sie sind dann "verschränkt". Jede Messung des Spins des einen Elektrons mit dem Spin, der am anderen gemessen wird, korreliert - egal wie weit sie voneinander entfernt sind! Diese "Nichtlokalität" dieser Verschränkung bedeutet, dass man zwei Teilchen als ein einzelnes Objekt betrachtet kann, auch wenn sie räumlich voneinander getrennt sind.
Paarbildung
Es gibt speziellen Fall dieser Art einer Paarbildung, einen stellt das sogenannte "Cooper-Paar" dar, das auf natürliche Weise durch zwei Elektronen in einem Supraleiter gebildet wird. Dieser hat einen Widerstand nahezu null. Mit einem single-electron transistor, SET an jedem Ende des Supraleiters dängt man die verschränkten Elektronenein. Das ist so wie bei einer Personenverinzelungsanlage , die man auch Drehkreiz nennt, diese lässt jeweils nur ein Elektron passieren, so dass das zweite Elektron des Paares frei in dem Supraleiter verbleibt.
Dieser Supraleiter ist dann "bockig" er mag keine einzelnen Elektronen"und das freie Elektron sofort zum anderen Ende bewegt... und Peng, es steht vor dem nächsten SET. Das liebe Elektronenpärchen ist getrennt und alleine.
Bringt man am SET Leitungen an, erhält man ein "Verschränkungs-Gerät", mit dem man verschränkte Paare herstellen und effizient steuern kann. Jetzt können wir sehen, ob die ganz alleine sind oder immer noch gemeinsam tanzen.
Messen wir... Die Spin-Information des Elektrons wird dann in die Polarisation des Photons übersetzt - und da die Elektronen verschränkt sind, werden auch die Photonen verschränkt.
Voila, sie machen nach wie vor einen Pas de deux.
Wenn das Deine Frage nicht beantwortet, muss ein anderer ran.
Einfach ist das nicht. Und sicher nichts für das Garagenlabor. Wie die technischen Apparaturen genau aussehen, weiss ich auch nicht. Aber vielleicht hilft dieser Artikel hier.