Thema: Superposition
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  #142  
Alt 28.01.19, 21:47
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TomS TomS ist offline
Singularität
 
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Standard AW: Superposition

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Dann wäre es trivial.
In gewisser Weise ist es das.

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Warum sagt man dann überhaupt, die Polarisation befindet sich in SP der Zustände 45° und -45°, wenn man genauso gut, aber viel einfacher sagen kann, das Photon ist senkrecht polarisiert?
Weil man - wenn man von Superposition spricht - zumindest implizit immer Superposition bezüglich einer bestimmten Basis meint.

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Und : wie unterscheidest Du, ob alle Photonen eines Ensembles senkrecht polarisiert sind oder ob die Hälfte 45° und die andere Hälfte -45° polarisiert ist? Das ginge dann ja nicht.
Doch, das geht, sowohl mathematisch als auch experimentell.

A) Ein Ensemble bestehend aus Teilchen entweder im Zustand |1> oder |2> wird durch einen Dichteoperator

ρ = a₁ P₁ + a₂ P₂

beschrieben. Dabei ist P₁ der Projektor

P₁ = |1><1|

B) Ein Ensemble bestehend ausschließlich aus Teilchen im Superpositionszustand |12> = α₁|1> + α₂|2> wird durch einen Dichteoperator

ρ = P₁₂

P₁₂ = (α₁|1> + α₂|2>) (<1|α₁ + <2|α₂) = α₁² P₁ + α₂² P₂ + Interferenzterme

beschrieben.

Letzteres ist ein sogenannter reiner Zustand, dessen Eigenschaften sich von denen eines gemischten Zustand unterscheiden. Ein gemischter Zustand entspricht einem klassischen Ensemble, ein reiner Zustand ist intrinsisch quantenmechanisch.

Ein Maß für das Vorliegen eines gemischten Zustandes ist die Entropie S des Ensembles. Reine Zustände haben Entropie Null. Z.B. hat ein idealer Laser Entropie S = 0, ein Photonengas mit Temperatur T eine Entropie S ~ VT³.

Mathematisch gilt für reine Zustände ρ² = ρ.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.

Ge?ndert von TomS (28.01.19 um 22:12 Uhr)
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