Verschränkung von Quantenobjekten - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Zwischen wie vielen Quantenobjekten kann es zur sogenannten Verschränkung von Quantenobjekten kommen?

a) Verschränkung findet immer zwischen (mindestens) zwei einzelnen Quantenobjekten statt

b) Verschränkung findet immer zwischen (mindestens) vier einzelnen Quantenobjekten statt

2) Wann werden Quantenobjekte als verschränkt bezeichnet?

a) Zwei oder mehr Quantenobjekte bezeichnet man als verschränkt, wenn sie den Gesetzen der klassischen Physik (newton`sche Mechanik) unterliegen

b) Zwei oder mehr Quantenobjekte bezeichnet man als verschränkt, wenn sie nicht unabhängig voneinander beschrieben (z.B Impuls) werden können

3) Warum ist die Verschränkung von Quantenobjekten ein Widerspruch zur klassischen Physik?

a) Für Objekte, die den Gesetzen der klassischen Physik unterliegen, ist es immer möglich, Eigenschaften (z.B. Impuls) zu beschreiben, ohne dabei Eigenschaften anderer Objekte zu kennen

b) Die Verschränkung von Quantenobjekten ist kein Widerspruch zu den Gesetzen der klassischen Physik. Die Verschränkung von Quantenobjekten funktioniert wie die Kopplung einer harmonischen Schwingung eines Oszillators

4) Was gilt für zwei Quantenobjekte, die miteinander verschränkt sind?

a) Damit Quantenobjekte miteinander verschränkt sind, dürfen die Objekte nicht weit voneinander entfernt liegen

b) Sind zwei Quantenobjekte miteinander verschränkt, gibt die Bestimmung des Zustandes eines Quantenobjektes auch Auskunft über den Zustand des zweiten Quantenobjektes

5) Worin liegt der Unterschied zwischen Quantenobjekten und klassischen Teilchen?

a) Im Gegensatz zu klassischen Teilchen, können sich Quantenobjekte nach einer Wechselwirkung in einem gemeinsamen Zustand befinden, der durch eine Wellenfunktion beschrieben wird

b) Es gibt keinen Unterschied zwischen Quantenobjekten und klassischen Teilchen

6) Ist die Verschränkung (in der Fachsprache auch als Quantenkorrelation bezeichnet) von Quantenobjekten auch in der "realen" Welt durchführbar?

a) Inzwischen gibt es Experimente, die Paare von Photonen, Protonen und auch Atomen, die weit voneinander entfernt sind, in einen quantenkorrelierten Zustand zu bringen.

b) Schrödinger (und auch alle nachfolgenden Wissenschaftler) konnten die Verschränkung von Quantenobjekten nur mathematisch zeigen.

7) In den letzten Jahren ist das Interesse an der Verschränkung von Quantenobjekten bzw. der Quantenkorrelation stark gestiegen (es findet sogar Eingang im Schulunterricht). Warum?

a) Mit Hilfe der Verschränkung von Quantenobjekten wäre neue Möglichkeiten in der Informationsübertragung und der Verschlüsselung von Daten möglich

b) Nur mit Hilfe der Verschränkung von Quantenobjekten ist eine mathematische Lösung der Schrödingergleichung möglich

Physik Test – Verschränkung von Quantenobjekten

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