Würzburger Quantenphysik- Konzept

G42 Welcher-Weg-Information

Interferenz von Möglichkeiten Komplementarität

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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.