Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Physik in unserer Zeit

Das Quantengrinsen der Cheshire‐Katze

Hartmut Lemmel

Published Nov 1, 2014• 0 citations
Publisher

Abstract

Abstract Nach den Gesetzen der Quantenmechanik können sich Teilchen in einer Überlagerung verschiedener Zustände befinden. Daher können sie auch beide Wege eines Interferometers gleichzeitig durchlaufen. Kürzlich gelang es einer Forschergruppe sogar, Neutronen so zu manipulieren, dass sie selbst den einen Weg und ihr magnetisches Moment den anderen Weg nahmen.

DOI
10.1002/piuz.201490103

Related papers

Neutroneninterferometrie — ein Labor der Quantenmechanik

H. Rauch

Abstract Interferometrie mit elektromagnetischer und korpuskularer Strahlung hat stets hohe Aufmerksamkeit bei Physikern gefunden — nicht zuletzt deshalb, weil damit fundamentale Vorhersagen der Quantenmechanik verifiziert werden konnten und die meisten höchstempfindlichen Meßmethoden auf interferometrischen Prinzipien aufbauen. Mit dem Perfektkristall‐Neutroneninterferometer gelang es in den letzten Jahren, den magnetischen Josephson‐, den skalaren Aharonov‐Bohm‐ und den Aharonov‐Casher‐Effekt nachzuweisen. In all diesen Fällen wirkt keine klassische Kraft auf das Neutron, sondern der meßbare Phasenschub wird durch eine Beeinflussung des kanonischen Impulses verursacht. Bei großen Phasenschüben, die die Kohärenzlänge deutlich übersteigen, so daß im Ortsraum separierte Wellenpakete auftreten, konnte im Impulsraum eine markante Spektrumsmodulation beobachtet werden. Solche „Schrödinger‐Katzen”︁‐Zustände sind gegenüber Fluktuationen extrem empfindlich und zeigen bei gewissen Werten den aus der Quantenoptik bekannten „squeezing”︁‐Effekt. Ihre Untersuchung bietet einen Weg zu einem besseren Verständnis des quantenmechanischen Meßprozesses.

Physikalische Blätter•May 1, 1994•7 citations

Anwendungen der Quantenmechanik

Arthur Beiser

Selbst die Lösung der vergleichsweise einfachen zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung erfordert meist komplizierte mathematische Verfahren. Jedoch ist die Quantenmechanik die Theorie, die der experimentellen Realität am nächsten kommt. Daher müssen wir hier ihre Verfahren und Anwendungen kennenlernen, wenn wir überhaupt ein Verständnis der modernen Physik gewinnen wollen. Wir werden sehen, daß wir sogar mit wenig Mathematik den Gedanken folgen können, die zu den größten Leistungen der Quantenmechanik geführt haben.

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 1983•1 citation

Die Entwicklung der Quantenmechanik: Aufbruch in den Mikrokosmos

Manfred Jacobi

Zusammenfassung Die Schaffung der Quantenmechanik war eine der grundlegendsten und wichtigsten Entwicklungen der Physikgeschichte. Sie erschütterte die Grundfesten eines Weltbildes, das auf den Systemen der klassischen Mechanik einerseits und der Maxwellschen Elektrodynamik andererseits beruhte. Beide konnten bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts auf eine eindrucksvolle Erfolgsgeschichte zurückblicken. Mit der Einführung der Quantenmechanik galt es aber auch, sich von einer deterministischen Weltsicht zu verabschieden, zumindest wenn man der Kopenhagener Interpretation folgte. Gleichzeitig macht diese Geschichte deutlich, dass die Wissenschaft kein statisches Gebäude ist, dessen Mauern für ewig unerschütterlich sind. Wissenschaft ist Wandel. Das gilt nicht nur für den Übergang von der klassischen Physik zur Quantenmechanik, sondern erst recht für jene turbulenten Entwicklungen, die überhaupt erst zur Aufstellung dieser bahnbrechenden Theorie führten.

Physik in unserer Zeit•May 28, 2025•0 citations

Quantenmechanik

Ben Dupré

Eine Katze wird in einen Stahlkasten gesetzt. Ebenfalls in dem Kasten, außerhalb der Reichweite der Katze, befinden sich ein Geigerzähler und eine geringe Menge einer radioaktiven Substanz — derart gering, dass eines der Atome mit einer fünfzigprozentigen Wahrscheinlichkeit binnen einer Stunde zerfallen wird. Sobald dies geschieht, registriert der Geigerzähler die freigesetzte Strahlung und schlägt aus, was wiederum einen Federmechanismus in Bewegung setzt und damit einen Hammer, der einen kleinen Glaskolben mit Blausäure zerschlägt. Das tödliche Gas entweicht und tötet die Katze.

Spektrum Akademischer Verlag eBooks•Jan 1, 2012•0 citations

Endliche Phasenkohärenzlänge am Temperaturnullpunkt Quantenmechanik in Frage gestellt?

A. Fechner

Abstract Quantenmechanische Teilchen können mit sich selbst interferieren, wie sich beim Doppelspaltexperiment beobachten läßt. Voraussetzung hierfür ist die Phasenkohärenz. ändert sich die Phase der Wellenfunktion auf zufällige Art und Weise, so verschwindet des Interferenzmuster. Der Weg, den ein Teilchen im Mittel zurücklegt, bevor es seine Phase vergißt, heißt Phasenkohärenzlänge. Die Überzeugung, daß sie am Nullpunkt der Temperatur divergiert, ist kürzlich aufgrund experimenteller Ergebnisse ins Wanken geraten und mit ihr wichtige Aspekte der Quantenmechanik.

Physik in unserer Zeit•Jan 1, 1999•0 citations

Fünfzig Jahre Quantenmechanik

P. Jordan

Abstract Rückblick auf die Entwicklung der Atomphysik seit der Jahrhundertwende, die schließlich in der Quanten‐ und Wellenmechanik gipfelte, und Ausblick auf die weitere Entwicklung.

Physikalische Blätter•Dec 1, 1975•1 citation
Abstract Nach den Gesetzen der Quantenmechanik können sich Teilchen in einer Überlagerung verschiedener Zustände befinden. Daher können sie auch beide Wege eines Interferometers gleichzeitig durchlaufen. Kürzlich gelang es einer Forschergruppe sogar, Neutronen so zu manipulieren, dass sie selbst den einen Weg und ihr magnetisches Moment den anderen Weg nahmen.
Abstract Interferometrie mit elektromagnetischer und korpuskularer Strahlung hat stets hohe Aufmerksamkeit bei Physikern gefunden — nicht zuletzt deshalb, weil damit fundamentale Vorhersagen der Quantenmechanik verifiziert werden konnten und die meisten höchstempfindlichen Meßmethoden auf interferometrischen Prinzipien aufbauen. Mit dem Perfektkristall‐Neutroneninterferometer gelang es in den letzten Jahren, den magnetischen Josephson‐, den skalaren Aharonov‐Bohm‐ und den Aharonov‐Casher‐Effekt nachzuweisen. In all diesen Fällen wirkt keine klassische Kraft auf das Neutron, sondern der meßbare Phasenschub wird durch eine Beeinflussung des kanonischen Impulses verursacht. Bei großen Phasenschüben, die die Kohärenzlänge deutlich übersteigen, so daß im Ortsraum separierte Wellenpakete auftreten, konnte im Impulsraum eine markante Spektrumsmodulation beobachtet werden. Solche „Schrödinger‐Katzen”︁‐Zustände sind gegenüber Fluktuationen extrem empfindlich und zeigen bei gewissen Werten den aus der Quantenoptik bekannten „squeezing”︁‐Effekt. Ihre Untersuchung bietet einen Weg zu einem besseren Verständnis des quantenmechanischen Meßprozesses.
Selbst die Lösung der vergleichsweise einfachen zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung erfordert meist komplizierte mathematische Verfahren. Jedoch ist die Quantenmechanik die Theorie, die der experimentellen Realität am nächsten kommt. Daher müssen wir hier ihre Verfahren und Anwendungen kennenlernen, wenn wir überhaupt ein Verständnis der modernen Physik gewinnen wollen. Wir werden sehen, daß wir sogar mit wenig Mathematik den Gedanken folgen können, die zu den größten Leistungen der Quantenmechanik geführt haben.
Zusammenfassung Die Schaffung der Quantenmechanik war eine der grundlegendsten und wichtigsten Entwicklungen der Physikgeschichte. Sie erschütterte die Grundfesten eines Weltbildes, das auf den Systemen der klassischen Mechanik einerseits und der Maxwellschen Elektrodynamik andererseits beruhte. Beide konnten bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts auf eine eindrucksvolle Erfolgsgeschichte zurückblicken. Mit der Einführung der Quantenmechanik galt es aber auch, sich von einer deterministischen Weltsicht zu verabschieden, zumindest wenn man der Kopenhagener Interpretation folgte. Gleichzeitig macht diese Geschichte deutlich, dass die Wissenschaft kein statisches Gebäude ist, dessen Mauern für ewig unerschütterlich sind. Wissenschaft ist Wandel. Das gilt nicht nur für den Übergang von der klassischen Physik zur Quantenmechanik, sondern erst recht für jene turbulenten Entwicklungen, die überhaupt erst zur Aufstellung dieser bahnbrechenden Theorie führten.
Eine Katze wird in einen Stahlkasten gesetzt. Ebenfalls in dem Kasten, außerhalb der Reichweite der Katze, befinden sich ein Geigerzähler und eine geringe Menge einer radioaktiven Substanz — derart gering, dass eines der Atome mit einer fünfzigprozentigen Wahrscheinlichkeit binnen einer Stunde zerfallen wird. Sobald dies geschieht, registriert der Geigerzähler die freigesetzte Strahlung und schlägt aus, was wiederum einen Federmechanismus in Bewegung setzt und damit einen Hammer, der einen kleinen Glaskolben mit Blausäure zerschlägt. Das tödliche Gas entweicht und tötet die Katze.
Abstract Quantenmechanische Teilchen können mit sich selbst interferieren, wie sich beim Doppelspaltexperiment beobachten läßt. Voraussetzung hierfür ist die Phasenkohärenz. ändert sich die Phase der Wellenfunktion auf zufällige Art und Weise, so verschwindet des Interferenzmuster. Der Weg, den ein Teilchen im Mittel zurücklegt, bevor es seine Phase vergißt, heißt Phasenkohärenzlänge. Die Überzeugung, daß sie am Nullpunkt der Temperatur divergiert, ist kürzlich aufgrund experimenteller Ergebnisse ins Wanken geraten und mit ihr wichtige Aspekte der Quantenmechanik.