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G14a |
Aus didaktischen Gründen habe ich zwei – wie ich glaube – griffige Namen für zwei Grundtatsachen von verschränkten Zuständen eingeführt:
| Die so genannte "Geburtsurkunde des verschränkten Zustands" legt einige wenige Eigenschaften des Zustands fest, z.B. den Gesamtspin 0 oder den Gesamtimpuls 0. |
Sie bleiben erhalten über das gesamte „Leben“ des Zustands hinweg von seiner Entstehung, über sein „Wirken“ bis zu seinem „Tod“ durch die Messung von Eigenschaften von Einzelteilchen. Einzelteilchen entstehen erst durch den Eingriff der Messung. Natürlich können andere Eingriffe auch den verschränkten Zustand (Gesamt-Zustand) selbst verändern.
Die Bezeichnung "Dreiklang des verschränkten Zustands" soll verhindern, dass man einen zu engen Zusammenhang zwischen verschränkten Zuständen und Einzelteilchen sieht. Sie besagt:
| "Dreiklang
des verschränkten Zustands" In vielen Fällen entsteht ein verschränkter Zustand aus Einzelteilchen, besteht
aber nicht aus einzelnen (individuellen)
Teilchen, und
zerfällt bei
einer Messung von Eigenschaften eines Einzelteilchens wieder in
Einzelteilchen unter Einhaltung der "Geburtsurkunde". |
(Es gibt auch andere verschränkte Zustände, die nicht aus verschiedenen Teilchen entstehen. Ein Beispiel sind verschränkte Zustände zwischen Spin und Bahndrehimpuls eines Elektrons der Atomhülle, oder, genau genommen, die Atomhülle selbst. Es gibt auch verschränkte Zustände, die aus verschiedenartigen Teilchen bestehen, z.B. einem Photon und einem Atom. Immer ist es so, dass man nach einer Messung Eigenschaften des einen Teilchen kennt, wenn man die des anderen gemessen hat.)
Audretsch spricht in diesem Sinn bei einem verschränkten System von einem "Stoff fast ohne Eigenschaften" (Audretsch, J., Die sonderbare Welt der Quanten, Beck, 2012). Der verschränkte Zustand hat nur einige wenige Eigenschaften, die durch die „Geburtsurkunde“ festgelegt sind, z.B. einen Gesamtspin. Durch eine Messung kann evtl. eine andere Eigenschaft des (Gesamt-)Zustands be-stimmt (gemacht) werden; vorher hat das System diese Eigenschaft nicht. Eigenschaften von Einzelteilchen entstehen beim verschränkten Zustand aber erst nach seinem "Tod" durch eine Messung.
Zur Sprechweise:
Anders als andere Autoren spreche ich deshalb nicht von "verschränkten
Teilchen". Ein "verschränkter Zustand" enthält in diesem Sinn keine
Teilchen. Ein "verschränkter Zustand" ist ein
spezieller Zustand eines Gesamtsystems, z.B. des elektromagnetischen
Felds. Wenn man unbedingt im Teilchenbild argumentieren möchte, könnte
man von einem "Elektronenzwilling" oder einem Photonenzwilling sprechen,
wie Zeilinger u.a. das machen.
( November 2018; Januar 2023 präzisiert )