Universität Leipzig
ITP – Institut fr Theoretische Physik
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   Vorlesung zur Mitteldeutschen Physik-Combo

               

Grundlagen und Gedankenexperimente zur Quantenmechanik

                                                        Thomas Filk (Freiburg)

 

mail: Thomas.Filk@t-online.de

 

Wer über Grundlagen und insbesondere Grundfragen zur Quantenmechanik spricht, begibt sich leicht aufs Glatteis. Man wird kaum zwei Physiker finden, die sich hinsichtlich sämtlicher Grundlagenfragen zur Quantenmechanik einig sind. Schon bei so allgemeinen Fragen wie "Was ist überhaupt die Kopenhagener Deutung?", "Auf welche Systeme ist die Quantenmechanik anwendbar?" oder "Gibt es überhaupt ungeklärte Grundlagenfragen zur Quantenmechanik?" klaffen die Meinungen weit auseinander. Mir wird es mehr um Fragen als um Antworten gehen. Ich bin mir aber darüber im Klaren, dass sich schon allein durch die Themenauswahl eine subjektive Stellungnahme nicht immer vermeiden lässt.

Die erste Vortragsserie (Jena, 9.-11.12.2005) wird sich um obige Fragen drehen. Es werden verschiedene bekannte Interpretationen der Quantenmechanik (Kopenhagener Interpretation, Ensemble-Interpretation, subjektive Interpretation, Many-Worlds-Interpretation ...) vorgestellt und ihre unterschiedlichen Ansätze und Antworten herausgearbeitet. Das "Problem des Messprozesses" wird angesprochen sowie die Frage, ob es als geklärt gelten kann oder nicht. Und es werden einige mathematische Schemata skizziert, in deren Rahmen solche Fragen angegangen werden können.

Das Thema der Vorträge in Halle (13.-15.1.2006) lautet "EPR von 1935 bis heute". Es wird um "Theorien mit verborgenen Variablen" gehen, sowie um die Beweise, dass es solche Theorien nicht geben kann. Insbesondere die Bedeutung der Bell´schen Ungleichungen und das Theorem von Kochen und Specker werden behandelt. Eine moderne Version von EPR - das GHZ (Greenberger-Horne-Zeilinger) Experiment - soll ebenfalls beschrieben werden.

Die letzte Vortragsserie in Leipzig (10.-12.2.2006) steht ganz unter dem Motto "Gedankenexperimente", wobei auch Experimente zur Sprache kommen werden, die mittlerweile experimentell realisiert wurden. Unter anderem werden die "alten" Gedankenexperimente von de Broglie und Weizsäcker, die "delayed choice" Experimente von Wheeler, die Ideen zu "Messung ohne Wechselwirkung" von Elitzur und Vaidman (sowie die "Perfektionierung" mithilfe des Quanten-Zeno-Effekts) und die "Verschränkung ohne Wechselwirkung" von Hardy behandelt. Sofern die Zeit es erlaubt, sollen auch Themen wie "Quantenteleportation" und "Quantenkryptographie" zur Sprache kommen.