Anton Zeilinger „Verschränkung - ein Quantenrätsel für jedermann

sechs Kombinationen: H-H, V-V, H‘-H‘, V‘-V‘, H“-H“ und V“-V“ . Betrachten
wir nun die Fälle, wo wir auf beiden Seiten verschiedene Polarisatorstellungen ha-
ben, so können wir die bisherige Bell’sche Ungleichung für Teilchen direkt in die
jetzige Situation übersetzen. Wir brauchen nur das Resultat H, HI oder H“ in +
übersetzen und das Resultat V, V‘ oder V“ in Die drei Orientierungen entspre-
chen den drei Messrichtungen der Polarisation, das heißt, den drei Einstellungen
der Halbwellenplatte HWP Wir erhalten damit die Bell’sche Ungleichung für po-
larisationsverschränkte Photonen:
Zahl der Paare, bei denen Zahl der Paare, bei denen Zahl der Paare, bei denen
Photon t Polarisation H < Photon 1 Polarisation H Photon 1 Polarisation ...
zeigt und ~ zeigt und zeigt und
Photon 2 Polarisation H‘ Photon 2 Polarisation H“ Photon ... Polarisation ...
Damit haben wir eine direkt überprüfbare experimentelle Aussage gewonnen. Es
ergibt sich nun die Frage, ob Photonen im Experiment tatsächlich diese Bedin-
gung, diese Bell’sche Ungleichung erfüllen, oder ob sie sie verletzen, das heißt, ob
die Zahl der Paare, wo das erste Photon
die Polarisation H zeigt und das zweite die Polarisation H‘, in gewissen Fällen
größer sein kann als die Summe der beiden anderen Zahlen. Das Interessante ist
nun, dass dieser Fall tatsächlich auftreten kann. Es wurde in zahlreichen Experi-
menten beobachtet [5], dass die Bell’sche Ungleichung nicht gilt. Die Bell’sche
Ungleichung wird demnach von unseren Photonenpaaren verletzt. Es müssen also
die Annahmen, die in ihre Herleitung eingeflossen sind, nämlich die Annahmen
des lokalen Realismus, für unsere Photonenpaare nicht stimmen. Das Experiment
sagt uns folglich, dass die Weltanschauung des lokalen Realismus nicht gilt. Eine
philosophische Frage darüber, wie die Welt beschaffen ist, wurde also hier durch
das Experiment eindeutig entschieden.
Interessanterweise wird genau diese Verletzung der Bell’schen Ungleichung
theoretisch von der Quantenphysik vorhergesagt. Wir haben damit eine perfekte
Übereinstimmung zwischen den Vorhersagen der Quantenphysik und der expe-
rimentellen Beobachtung, und einen Widerspruch zum Modell des lokalen Rea-
lismus.
5. Was kann das bedeuten?
Wie ist es möglich, dass eine so einfache Aussage wie die Bell’sche Ungleichung
im Experiment nicht stimmt? Die Überlegungen, die zu der Ungleichung ge-
führt haben, waren ja extrem einfach - so einfach, dass schon der griechische Phi-
losoph Aristoteles sie hätte herleiten können. Man braucht dazu ja keine Quan-
tenphysik. Aristoteles hätte aber sicher nie gedacht, dass dies ein interessantes
Problem sein könnte. Im Gegenteil: Er hätte es wahrscheinlich als uninteressant
abgetan, da sich die Natur vernünftigerweise so verhalten muss. Denken wir nur

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