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Von der Quantenwelt in die klassische Welt - oder umgekehrt?
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Frei nach W.H. Zurek, Decoherence and the transition from quantum to classical, Physics Today, October 1991
| Wenn man nicht genau weiß, wo sich ein Teilchen aufhält, beschreibt man es meistens durch eine Gauß-Kurve. Und wenn es zwei Möglichkeiten gibt, wo das Teilchen am wahrscheinlichsten anzutreffen ist, nimmt man zwei Gaußkurven: | Geht man mit dieser Beschreibung in den Phasenraum für die zwei Möglichkeiten (x,xs), so sieht das in der klassischen Welt so aus: Zwei Gauß-Glocken auf der Diagonalen x = xs (Dichtematrix). | ||
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| In
der Quantenwelt kommen noch zwei Glocken dazu, die auf der Nebendiagonale
liegen: Das Teilchen interferiert mit sich selbst. Allerdings kann es das
in der klassischen Welt meistens nicht lange, weil die Kohärenz
zerfällt.
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Es gibt noch andere Phasenräume, zum Beispiel (x,p). In der klassischen Welt kann man die Breiten dx und dp der Wigner-Verteilungen beliebig vorgeben. |
In der Quantenwelt gilt dx*dp > h > 0 | ||
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Aber die Quantenwelt hat noch mehr Überraschungen parat: Die Zustände interferieren! |
Egal wie gut man das Teilchen lokalisiert - es interferiert: | ||
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| Und
wenn man nun h beliebig klein macht? Dann sollte man doch von der
Quantenwelt in die klassische Welt kommen und diese Interferenzen los
werden?
Sieht nicht so aus: Die Unschärfe wird kleiner, aber die Interferenz wird größer... |
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| How
long does it take?
Aber die Natur sorgt selbst dafür, dass wir unsere klassische Welt wahrnehmen - meistens jedenfalls. Schon bei recht kleinen Massen verschwindet die Interferenz bei Raumtemperatur sehr schnell: Dekohärenz der Wellenfunktion.
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