angeregte Atome und Pauli Prinzip

[Plankton]

Zitat von TomS

Was meinst du mit "klassischer Zustand"?


Was abstrahierst du da jetzt?

[...]

Das hatte ich doch bei #27 verlinkt. Das Messgerät hat Eigenschaften wie der "incoherent ancilla" aus dem Papier.
Dadurch haben wir ein QM-Objekt, kohärent und ein 2. Objekt, das inkohärent ist und sich verschränkt. Das Messgerät wirkt auf das QM-Objekt durch die "inkohärenten Operationen". Das ist die Messung.

Das Messgerät wird dabei auch wie ein QM-Objekt betrachtet. Aber weil eben das Messgerät aus unserer Sicht keine Überlagerungszustände zeigt, ist es doch logisch davon auszugehen, dass es sich wie ein inkohärentes QM-Objekt verhält (s.o.).

Ich dachte vielleicht kommt das so hin?

[TomS]

Sorry, aber ich sehe nicht, was das verlinkte Paper ganz allgemein mit einem Messprozess zu tun hat. Insbs. sehe ich keinen Zusammenhang zwischen dem "Maß der Kohärenz" und dem Messprozess.

Für den Messprozess würde ich mal mit der von-Neumann Messung starten.

[Plankton]

Zitat von TomS

Sorry, aber ich sehe nicht, was das verlinkte Paper ganz allgemein mit einem Messprozess zu tun hat. [...]

Die Interaktion (incoherent Operation) zwischen dem ancilla und dem QM-Objekt ist eine ganz normale Messung/Wechselwirkung, oder nicht?

Ein Messgerät ist wie du ja selbst gesagt hast mit dem QM-Objekt nach der Messung verschränkt. Wir haben aber dann z.B. mit Spin Up einen dekohärenten Zustand (das "System" insgesamt ist in einem reinen Zustand verschränkt) und das Messgerät zeigt auch keine Interferenz, wenn man die Umgebung nicht sieht.

Wenn ich jetzt nur den Teil der Messung isoliert betrachtet sehen will, quasi ohne Umgebung, dann macht es doch Sinn, das Messgerät als inkohärentes QM-Objekt zu betrachten. Und unser QM-Objekt (das Elektron, dessen Spin oder so wir messen) als kohärent.

Das Messgerät ist einfach ein anderes Objekt z.B. ein anderes Elektron. Aber das 2. Objekt, das "Messgerät", ist in einem inkohärenten Zustand. Objekt 1-Elektron + 2-Elektron,"Messgerät" sind verschränkt nach der Interaktion wie im Paper, dabei klassifiziert die maximale Verschränkung den "Freiheitsgrad" des QM-Objekt.

[Nicht von Bedeutung]

Beleidigende Bemerkung wurde durch die Redaktion entfernt

Für den Zusammenhang muss man eigentlich nur die Überschrift des Papers lesen ("Measuring Quantum Coherence with Entanglement") und wenn man Muße hat evtl. noch das Paper selber, worin beschieben steht, wie das gehen soll. Beleidigende Bemerkung wurde durch die Redaktion entfernt

[TomS]

Zitat von Nicht von Bedeutung

Für den Zusammenhang muss man eigentlich nur die Überschrift des Papers lesen ("Measuring Quantum Coherence with Entanglement") ...

Unsere Diskussion dreht sich um die physikalische Messung einer Observable. Das Paper behandelt ein mathematisches Maß.

Wärst du so freundlich, zu erklären, wie beides zusammhängt?

Aus meiner Sicht das Paper für den physikalischen Messprozess nämlich nicht von Bedeutung.

[Plankton]

Zitat von TomS

[...]
Aus meiner Sicht das Paper für den physikalischen Messprozess nämlich nicht von Bedeutung.

Dann möchte ich aber nochmal fragen warum:
"Die Interaktion (incoherent Operation) zwischen dem ancilla und dem QM-Objekt" keine ganz normale Messung/Wechselwirkung ist?
2 QM-Objekte in Wechselwirkung. Warum ist das keine Messung?

BTW: Man kann das AUCH so sehen: am Ende der Messung habe ich ein QM Objekt in einem dekohärenten Zustand, ich sehe/messe z.B. Spin Up und ein QM-Objekt ist damit verschränkt, quasi der Rest aus "Messgerät+Umgebung". Eines der beiden Objekte muss in einem kohärenten Zustand sein, sonst könnten sie nicht verschränkt sein AFAIK.

IMHO kann man einen Messvorgang so anschauen als ob ein QM-Objekt in kohärentem Zustand mit einem inkohärenten QM-Objekt wechselwirkt.

[TomS]

Zitat von Plankton

Dann möchte ich aber nochmal fragen warum:
"Die Interaktion (incoherent Operation) zwischen dem ancilla und dem QM-Objekt" keine ganz normale Messung/Wechselwirkung ist?

Da ist keine Wechselwirkung im Sinne eines Wechselwirkungsterms in einem Hamiltonoperator. Da ist kein Hamiltonoperator und kein Zeitentwicklungsoperator. Und ich sehe keine Observable, die gemessen wird. Ich sehe nichts, was einem Messprozess entspräche.

Zitat von Plankton

Man kann das AUCH so sehen: am Ende der Messung habe ich ein QM Objekt in einem dekohärenten Zustand, ich sehe/messe z.B. Spin Up und ein QM-Objekt ist damit verschränkt, quasi der Rest aus "Messgerät+Umgebung". Eines der beiden Objekte muss in einem kohärenten Zustand sein, sonst könnten sie nicht verschränkt sein AFAIK.

Was ist denn nun ein dekohärenter Zustand? Vor sowie nach einer Messung liegt jedenfalls kein gemischter sondern ein reiner Zustand vor. Ein gemischter Zustand ist lediglich das Ergebnis einer Mittelung über nicht-beobachtbare Freiheitsgrade. Aber da ist keine Mittelung.

[Bernhard]

Hallo Plankton,

Zitat von Plankton

IMHO kann man einen Messvorgang so anschauen als ob ein QM-Objekt in kohärentem Zustand mit einem inkohärenten QM-Objekt wechselwirkt.

da wäre ich sehr vorsichtig, weil damit relativ grundlegende Begriffe zu stark vermischt werden. Beim Messvorgang beschäftigt man sich gerne mit den Grundlagen der Quantenmechanik und das sind zurerst die zugehörigen Postulate der QM. Eine Messapparatur muss man zudem nicht notwendigerweise mit gemischten Zuständen beschreiben. Ein Beispiel wären da Einteilchen-Detektoren. Die kann man auch gut ohne den Dichteoperator beschreiben.

Der Dichteoperator ist dagegen ein Werkzeug das eher bei Vielteilchen-Problemen angewendet wird: https://theorie.physnet.uni-hamburg....manuskript.pdf

[Bernhard]

Hallo zusammen,

ich vermute mal, dass das Thema auch durch meine Schuld durcheinander geraten ist. Ich korrigiere also meinen letzten Beitrag im Thema, wie folgt:

Zitat von Bernhard

Durch Bestrahlen mit einer linear polarisierten Welle geht das mMn nicht. Da bekommt man bestenfalls einen spin flip beim Elektron und damit einen gemischten Endzustand, d.h. eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für Spin oben und Spin unten.

Einen reinen Zustand des Elektrons bekommt man nur über eine Messung des Spins, wie beim Stern-Gerlach-Versuch. Generell ist es also schon möglich polarisierte Elektronen zu bekommen.

Sollte wie folgt lauten:

Durch Bestrahlen mit einer linear polarisierten Welle geht das mMn nicht. Da bekommt man bestenfalls einen spin flip beim Elektron und damit keinen Eigenzustand des Spin-Operators in z-Richtung, d.h. eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für Spin oben und Spin unten.

Einen Eigenzustand des Spin-Operators in z-Richtung bekommt man nur über eine Messung des Spins, wie beim Stern-Gerlach-Versuch. Generell ist es also schon möglich polarisierte Elektronen zu bekommen.

EDIT_EDIT: Die nachfolgende Diskussion über reine und gemischte Zustände und den Meßprozess in der QM gehört nicht direkt zum Thema. Ich kann die zugehörigen Beiträge bei Bedarf gerne in ein neues Thema auslagern.