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Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

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  1. Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

    Autor: patrik.stutz 03.07.14 - 14:42

    Wenn ich das richtig verstanden habe, dann funkioniert es so, dass wenn ich ein Qubit ändere sich die anderen automatisch und zeitgleich mit ändern. Ich frage mich nur, nach welcher Logik passiert das?

    Wenn ich 3 Qubits habe, die am Anfang auf 1 stehen, und ich das erste nun auf 0 ändere, welchen Einfluss hat das nun auf die anderen 2 Qubits? Ist das bei jedem Quantencomputer verschieden, oder ist das sogar zur Laufzeit einstellbar, z.B. mit einer Formel?

    Oder versteh ich hier was komplett falsch?

  2. Re: Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

    Autor: the193rd 03.07.14 - 14:54

    Verschränkung an sich ist einfach "nur" ein quantenmechanischer Effekt. Ich merke mir das sinngemäß immer so:

    Ich habe 2 Teilchen (z.B. zwei Elektron), die auf irgendeine Weise miteinander Wechselwirken. Bei dieser Wechselwirkung wird bestimmt, dass ein Teilchen eine bestimmte Eigenschaft hat (z.b. Spin up, oder 1, oder cool-sein) und aus der WW folgt auch, dass das andere Teilchen im entsprechenden anderen Zustand ist (also Spin down, oder 0, oder nicht-cool-sein).
    Messe ich jetzt Elektron a, weiß ich was mit Elektron b los ist.

    Ich kann nach einer Wechselwirkung also nichtmehr beide Teilchen unabhängig betrachten, sondern betrachte ein Quantensystem das aus der kombination beider Teilchen besteht.
    So eine Wechselwirkung kann alles Mögliche sein.

    edit:
    Dieser Eindruck des Änderns entsteht dadruch, dass so ein Quantensystem (also die Menge beider Elektronen z.B.) erst bei der Messung "entscheidet", in welchem Zustand sich welcher Teil befindet. Vorher haben wir nur eine Überlagerung von "Wahrscheinlichkeiten" (Die Superposition aller Möglichen Situationen, von der im Artikel die rede ist)

    edit2:
    Ob man nach bereits getanner Messung von Qubit 1 nachträglich noch Qubit 2 und 3 "ändern" kann ist eine interessante frage. Da tun sich meine Defizite in QM auf. Ich hoffe ich konnte trotzdem ein bissschen helfen. :)



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 03.07.14 14:58 durch the193rd.

  3. Re: Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

    Autor: patrik.stutz 03.07.14 - 15:02

    Also passiert die Magie beim Lesen und nicht beim Schreiben? Ich kann also durch ein einziges Qubit auf den Zustand aller anderen Qubits schliessen? Und je nach dem von welchem Qubit aus ich es betrache ist es verschieden?

    Heilige scheisse, das ist mir zu viel :D

    Edit:
    Irgendwie bleibt meine Frage aber trotzdem: Müsste ich nun für jedes Problem einen neuen Quantencomputer mit einer anderen Wechselwirkung bauen, oder ist diese eigentlich immer die selbe und ich mache mir genau diesen umstand zu nutze?

    Bei variante 1 könnte man unter einem quantencomputer nämlich auch einfach einen atomar programmierten computer verstehen :/



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 03.07.14 15:05 durch patrik.stutz.

  4. Re: Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

    Autor: the193rd 03.07.14 - 15:14

    Ich glaube schon, dass die Magie beim Lesen funktioniert. Wenn man sich mal überlegt, was "Lesen" und "Schreiben" in diesem Kontext überhaupt bedeuten.

    Eigentlich "misst" man (lesen) Qubits oder manipuliert sie durch irgendeine wechselwirkung (schreiben).

    Ich hab zuwenig Ahnung von Quantencomputern und argumentiere hier nur aus der Sicht eines Physikstudenten, dessen QM-Vorlesung schon etwas her ist. :) Aber mit dieser Relativierung darf ich ja weiterreden:

    Ich bin mir relativ sicher, dass du nicht 2 verschränkte Qubits haben kannst und das Ergebnis unterschiedlich ist, je nachdem welches Qubit du liest/misst. Nach Messung "kollabiert" diese verrückte Überlagerung von allen Möglichkeiten halt zu einer expliziten Lösung.

    Und natürlich möchtest du keine Quantencomputer bauen, die sich nur auf ein Problem anwenden lassen. Es würde so ablaufen, dass die Hardware in der Lage ist Qubits zu lesen/schreiben und die Alogrithmen entsprechend formuliert sind, dass man sich die Superposition der Zustände zunutze macht. Wie das lesen/schreiben realisiert ist (Wechselwirkung) interessiert dabei dem Problem-Formulierer (Programmierer) nicht mehr.

  5. Re: Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

    Autor: Poly 03.07.14 - 15:15

    Lies dir mal etwas Literatur zu Schrödingers Katze durch. Der Vergleich mit der Katze im geschlossenen System macht es vielen leichter verständlich als dauernd über abstrakte Qubits zu reden.

  6. Re: Nach welcher Logik funktioniert die verschränkung?

    Autor: Cesair 03.07.14 - 17:52

    Das war womöglich missverständlich.
    Durch Messung eines Teilchens des verschränkten Paares legt sich der Zustand einer Eigenschaft des anderen fest.
    Dieser ist nicht gleich der Messung des ersten.
    Wenn sich bei der Spaltung eines moleküls zwei Atome abspalten und die verschränkte sind dann sind die spins verschieden, aber nach der ersten Messung festgelegt.
    Z.b. plus und minus 0,5

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