Würzburger Quantenphysik- Konzept

G42 Welcher-Weg-Information

Interferenz von Möglichkeiten Komplementarität

Lehrtext/Inhalt

Glossar

Versuchsliste

Im- pres- sum

Interferenz-Experimente beruhen grundsätzlich darauf, dass zwischen zwei oder mehr klassisch denkbaren Möglichkeiten, die zu einer Beobachtung beitragen können, nicht unterschieden wird.

Typischerweise sind das Experimente, bei denen das Ereignis auf verschiedenen klassisch denkbaren Wegen eintreten könnte, wie z.B. beim Doppelspalt oder bei einem Mach-Zehner-Interferometer. Manchmal wird der Begriff  "Weg" auch allgemeiner benutzt, z.B., wenn Zustände unterschiedlicher Energie, also auf unterschiedlichen "Energiewegen" interferieren.

Auch in solchen Fällen mit zwei oder mehr klassisch denkbaren Möglichkeiten lässt sich der "Weg", auf dem das Ereignis eingetreten ist, z.B. der Durchtrittsort durch einen Doppelspalt, immer experimentell ermitteln. Man findet - bei hinreichender Messgenauigkeit - nie einen Durchtritt bei beiden Spaltöffnungen zugleich, sondern entweder bei der einen oder bei der anderen. Stets aber wird beobachtet, dass in einem solchen Fall die Interferenz verschwindet:

Welcher-Weg-Information ("which-way-information") und Interferenz schließen sich gegenseitig aus, "sie sind komplementär zueinander".

Man möge sich aber vor "Schwarz-Weiß-Malerei" hüten: Es wird auch beobachtet, dass bei nur ungefährer Kenntnis des vom Teilchen gewählten Wegs die Interferenzfigur nicht vollständig verschwindet, aber undeutlicher, "verwaschener" wird; umso "verwaschener", je genauer die Welcher-Weg-Information.

Diese Aussage muss kritisch gesehen werden: Durch eine WWI-Messung erhält man immer eine Antwort auf die Frage "Teilchen, durch welchen Spalt bist du getreten?" Ob die etwas mit einem "wahren Durchtrittsort" zu tun hat, ist fraglich. Was könnte so etwas wie ein "wahrer Durchtrittsort" sein?