Guten Morgen,
Ich habe in Zeilingers Buch 'Einsteins Schleier' den Teil über das Doppel-Doppelspalt-Experiment (II 1) nochmals gelesen - das hat mich einen Schritt weiter gebracht.
Und ich habe doch noch ein Bild zum Versuchsaufbau gefunden:
Versuchsaufbau in Nature
Hier meine Überlegungen:
Bei dieser Anordnung kann aufgrund der Unschärferelation der Quellpunkt, also der Ort, wo im Kristall die verschränkten Photonen-Paare erzeugt werden, nicht so klein sein, dass ein 'makroskopisches' Interferenz-Muster entsteht: Wird Detektor D2 durch eine Photoplatte ersetzt, zeigt diese niemals Interferenz-Muster.
Anhand des Zwillings-Atoms kann nun der Ort bestimmt werden, wo das Paar erzeugt wurde, oder aber der Weg, der das andere Photon durch den Doppelspalt genommen hat - beides nicht. Mit dem Koinzidenz-Zähler wird aus der Messung eine Filterung: Nur die Photonen-Paare, welche ein Kriterium erfüllen, werden registriert. Bei der gegebenen Versuchsanordnung (mit der Linse) werden so die Photonen-Paare herausgefiltert, welche an einem bestimmten Ort im Kristall erzeugt wurden. Mit dieser Auswahl kommt ein Interferenzmuster zustande.
Mit einem alternativen Versuchsaufbau (ohne Linse vor D1) lassen sich die Photonen herausfiltern, welche z.B. durch den oberen Spalt gegangen sind (diese Photonen haben aber nicht alle den gleichen Quellpunkt). Mit einer solchen Auswahl kann kein Interferenzmuster zustande kommen.
Somit wird klar, dass es keine Rolle spielt, welcher Detektor ein Photonenpaar zuerst registriert, resp. wie weit Detektor D1 vom Kristall entfernt ist.
Ich habe mich zuerst gefragt, warum denn zwischen dem Kristall und dem Doppel-Spalt nicht noch ein Blech mit einem einfachen Spalt platziert wird. Die Antwort habe ich aber schnell gefunden: Die Unschärfe des Ortes orthogonal zur Flug- und Spalt-Richtung wird im neuen Spalt sehr klein, deshalb wird dort die Unschärfe des Impulses sehr gross. Dadurch wird die Information im Zwillings-Photon für uns wertlos.
Zeilinger spricht vom komplementären Begriffspaar Weginformation/Interferenzbild. Ich frage mich, ob man hier nicht auch von einem komplementären Begriffspaar Weginformation/Quellenposition sprechen könnte?
Gruss,
Fortram