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Physik in unserer Zeit

Bestätigung für Bornsche Regel

Gregor Weihs, Thomas D. Jennewein

Published Oct 28, 2010• 0 citations
Publisher

Abstract

Abstract Im Jahre 1926 begründete Max Born die Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Quantenmechanik. Er erkannte, dass das Quadrat der Wellenfunktionsamplitude eines quantenmechanischen Teilchens oder Photons dessen Aufenthaltswahrscheinlichkeit angibt. Der berühmte Doppelspaltversuch ist eine direkte Konsequenz daraus. Die Bornsche Regel besagt, dass Interferenz immer von zwei Wegen herrührt. Bislang wurde nie nachgeprüft, ob es nicht auch Interferenz über mehr als zwei Wege gibt, was eine schwere Verletzung der Quantenmechanik wäre. Unsere Gruppe in Kanada konnte nun eine Dreiwege‐Interferenz mit gewisser Genauigkeit ausschließen.

DOI
10.1002/piuz.201090077

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In einer vollständigen Theorie gibt es zu jedem Element der Realität stets ein entsprechendes Element. Eine hinreichende Bedingung für die Realität einer physikalischen Größe ist die Möglichkeit, sie mit Sicherheit vorherzusagen, ohne das System zu stören. In der Quantenmechanik schließt im Falle von zwei physikalischen Größen, die durch nicht-kommutierende Operatoren beschrieben werden, das Wissen von der einen das Wissen von der anderen aus. Dann ist entweder (1) die Beschreibung der Realität, die durch die Wellenfunktion in der Quantenmechanik gegeben wird, nicht vollständig oder (2) diesen beiden Größen kann nicht gleichzeitig Realität zukommen. Die Betrachtung des Problems, Vorhersagen bezüglich eines Systems auf der Grundlage von Messungen zu machen, die an einem anderen System, das zuvor mit dem ersteren in Wechselwirkung stand, ausgeführt wurden, führen auf das Ergebnis, daß wenn (1) falsch ist, dann auch (2) falsch ist. Man wird so zu dem Schluß geführt, daß die Beschreibung der Realität, wie sie von der Wellenfunktion geleistet wird, nicht vollständig ist.

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