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Heidelberger Akademie der Wissenschaften [Hrsg.]
Jahrbuch ... / Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Jahrbuch 2023 — 2023(2024)

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Wolfgang P. Schleich

schieht es, so spricht das Zählrohr an und betätigt über ein Relais ein Hämmerchen,
das ein Kölbchen mit Blausäure zertrümmert. Hat man dieses ganze System eine
Stunde lang sich selbst überlassen, so wird man sich sagen, dass die Katze noch lebt,
wenn inzwischen kein Atom zerfallen ist. Der erste Atomzerfall würde sie vergiftet
haben. Die ^-Funktion des ganzen Systems würde das so zum Ausdruck bringen,
dass in ihr die lebende und die tote Katze (s.v. v.) zu gleichen Teilen gemischt oder
verschmiert sind.
Somit ist der Zustand der Katze und des Kolbens nach Präparation eine Über-
lagerung von Katze tot und Kolben gebrochen, und Katze lebendig und Kolben
intakt. Im Formalismus der Quantenmechanik liegt der verschränkte Zustand
1^) = (KO + It,9»
vor. Hier bezeichnen t und 1 den Zustand tot oder lebendig der Katze, und i und g
den intakten oder gebrochenen Zustand des Kolbens.
Wenn man zum Beispiel den Zustand des Kolbens kontrollieren würde, wür-
de man sofort eine Aussage über den Zustand der Katze bekommen. Ähnliche
Korrelationen beobachtet man aber auch wenn man eine Münze in der Mitte
durchschneidet und ,Kopf' und ,Zahl' in verschlossenen Umschlägen an zwei ent-
fernte Beobachter gibt. Wer zum Beispiel ,Köpf' findet, weiß, dass der Partner den
Teil der Münze mit der ,Zahl' hat.
In dieser Situation ist nicht bekannt, wer ,Köpf' und wer Zahl hat, aber ,Köpf'
und ,Zahl' existieren. Jedoch geht die Quantenmechanik einen Schritt weiter.
,Köpf' und ,Zahl' existieren nicht, bis sie gemessen werden.
In der Tat hat David Bohm, motiviert durch die Entdeckung der Bellschen
Ungleichungen, an dem Beispiel zweier verschränkter Photonen gezeigt, dass es
einen Unterschied macht, ob die Polarisationen der Photonen festliegen, man sie
aber nur nicht kennt, oder diese vor der Messung nicht existieren. Diese gegen die
Intuition sprechende Eigenschaft wurde in zahlreichen Experimenten bestätigt,
für die Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger mit dem Nobelpreis in
Physik 2022 ausgezeichnet wurden.
Verschränkte Photonen, Teleportation und der Quantenrechner
Licht erzeugt in einem Medium Dipole, und damit eine Polarisation. In der Regel
ist diese proportional zum äußeren elektrischen Feld. Bei starken Feldern kannje-
doch eine Nichtlinearität des Mediums, und das Phänomen der Summenfrequenz
auftreten. Eingestrahltes Licht einer vorgegebenen Frequenz v wird dabei in zwei
Lichtstrahlen zerlegt, deren Frequenzen % und v2 sich zu v addieren.
Die Aufteilung von v in % und v2 liegt nicht fest und ist ähnlich „verschmiert"
wie bei der Schrödingerschen Katze. Jedoch tritt jetzt ein Kontinuum von ausge-
strahlten Frequenzen auf. Deshalb hat man auch nicht eine diskrete Überlagerung

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