Geist Beugung

Ein sehr interessantes Experiment zeigt die sogenannte Geist-Beugung von verschränkten Photonen. Die Grafik wurde dem Experimentbericht arXiv:1505.05559v2 (Wave-Packet Analysis of Single-Slit Ghost Diffraction) entnommen.

Die Quelle ist ein sogenannter SPDC  Kristall (spontaneous parametric down-conversion). Diese Quelle (Source) emittiert gleichzeitig zwei Photonen (Photon 1 und Photon 2), die miteinander verschränkt sind. Die beiden Photonen entfernen sich in unterschiedliche Richtungen von dem Kristall weg.

Mit Hilfe von optischen Hilfsmitteln werden die beiden Photonen so umgelenkt, dass Photon 1 durch einen Einfachspalt muß, um zu dem Detektor D1 zu gelangen. Photon 2 wird direkt zum Detektor D2 gelenkt. Auf dem Weg zum Detektor D2 befindet sich kein Spalthindernis.

Mit dem Coincidence Counter wird sichergestellt, das nur verschränkte Photonen beurteilt werden.

Ergebnis

Das besondere an diesem Experiment ist, dass

  1. die Photonen, die im Detektor D1 gemessen werden zeigen keine Wahrscheinlichkeitsstreifen, die bei anderen Experimenten mit nicht verschränkten Photonen am Einfachspalt immer zu beobachten sind.
  2. die Photonen, die im Detektor D2 gemessen werden zeigen die bekannten Wahrscheinlichkeitsstreifen, obwohl das Photon nicht durch den Spalt gegangen ist.
  3. Die Abstände der Maxima der Wahrscheinlichkeitsstreifen korrelieren mit dem Abstand D, welcher der Entfernung vom Spalt zum Detektor D2 entspricht. Es sieht so aus, als ob Photon 2 von der anderen Seite durch den Spalt gegangen wäre.

Finale Theorie

Dieses Experiment scheint mir ein Schlüsselexperiment zu sein, um die Freiheitsgrade von verschränkten Photonen, die ja irgendwie noch Eins sind, besser zu verstehen.

Ich habe noch keine zufriedenstellende Interpretation gefunden.