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SITZUNGEN

simultan bei einem Doppelspalt den Weg des Lichtquants und dessen Interferenz
messen könnte. Einstein entwickelte höchst einfache, aber äußerst tiefsinnige Verfah-
ren mit Spalten, die aufgrund des Rückstoßes des Photons einen Aufschluss über
dessen Weg geben könnten. Jedoch konnte Bohr jedesmal mit Hilfe der Unschärfe-
beziehung diese Gedankenexperimente widerlegen.
Kürzlich wurde ein neuartiges Doppelspalt-Experiment mit zwei Photonen
durchgeführt 117], die durch einen parametrischen Prozess in einem Kristall erzeugt
worden sind. Diese beiden Photonen werden Detektor- und Signal-Photon genannt.
Interessant ist, dass nun in diesem Experiment Interferenz im Signalphoton beob-
achtet wird, obwohl man dieses mithilfe der Verschränkung des Detektorphotons in
einer der beiden Spalten lokalisiert hat. Dieser überraschende Aspekt der Komple-
mentarität hat mit der speziellen Wahl der Pumpmode des Systems und der Bedeu-
tung der Modenfunktion in der Quantenfeldtheorie zu tun. Dieses Experiment ist
nicht im Widerspruch zum Komplementaritätsprinzip, aber es zeigt, dass es in der
Quantenfeldtheorie feine Unterschiede gibt, die in der Quantenmechanik nicht
vorhanden sind.
Der Welle-Teilchen-Dualismus von Licht und Materie hat Physiker seit vielen
Generationen bewegt. Das Prinzip der Komplementarität und die Unschärfebezie-
hung sind eng mit diesem Konzept verknüpft. Das neue Doppelspalt-Experiment
[17] mit korrelierten Photonen hat zusätzliche Einsichten in diese für uns unge-
wöhnlich anmutende Welt des Mikrokosmos gebracht, aber auch viele neue Fragen
aufgeworfen. So werden sich sicher zukünftige Generationen um ein tieferes Ver-
ständnis der Quantenmechanik bemühen müssen.
Referenzen:
[1] I. Newton, Opticks, or a treatise of the reflections, refractions, inflections & colours of
light, London: Printed for William Innys at the West-End of St. Pauls (1730)
[2] Th.Young, The Bakerian lecture: experiments and calculations relative to physical optics,
Philosophical Transactions of the Royal Society of London 94, 1—16 (1804)
[3] M. Planck, Über das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum, Ann. d. Phys.
309, 553-563 (1901)
[4] A. Einstein, Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heu-
ristischen Gesichtspunkt, Ann. d. Phys. 17, 132—148 (1905)
[5] G.N. Lewis, The Conservation of photons, Nature 118, 874—875 (1926)
[6] M.O. Scully and M.S. Zubairy, Quantum Optics (Cambridge University Press,
Cambridge, 1997)
[7] L. de Broglie, Recherches sur la theorie des Quanta, Universität Paris (1924);
eine englische Übersetzung findet sich bei J.W. Haslett, Phase tvaves of Louis de
Broglie, Am.J. Phys. 40, 1315-1320 (1972)
[8] K. Hornberger, S. Gerlich, P. Haslinger, S. Nimmrichter und M. Arndt, Collo-
quium: Quantum inteference of clusters and molecules, Rev. Mod. Phys. 84, 157—173
(2012)
[9] J.A. Wheeler und WH. Zurek, Quantum Theory and Measurement (Princeton
University Press, Princeton, 1983)