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By Claus Kiefer

Originaltext und ausführlicher historischer Kommentar von Claus Kiefer

Die Arbeit von Einstein, Podolsky und Rosen (EPR) aus dem Jahr 1935 gehört zu den Klassikern der modernen Physik. In ihr wird zum ersten Mal die zentrale Eigenschaft der Quantentheorie thematisiert: die Verschränkung. Im allgemeinen sind Systeme in der Natur miteinander verschränkt, das heißt, sie besitzen nur einen gemeinsamen, nicht aufteilbaren, Zustand. Diese Tatsache ist für alle Merkwürdigkeiten verantwortlich, die gemeinhin mit der Quantentheorie in Verbindung gebracht werden, wozu die Gedankenexperimente mit Schrödingers Katze und Wigners Freund zählen. Die Verschränkung quantenmechanischer Systeme spielt eine zentrale Rolle bei Experimenten mit Atomen und Photonen (Nobelpreis 2012 für Haroche und Wineland) und der geplanten Konstruktion von Quantencomputern. Das Buch bringt die Originalarbeit von EPR in deutscher Übersetzung und einen ausführlichen Kommentarteil, der sowohl den historischen Kontext der Arbeit beleuchtet als auch auf alle Aspekte der Verschränkung eingeht. Es widmet sich insbesondere der Interpretation der Quantentheorie und deren Konsequenzen für ein grundlegendes Verständnis der Natur.

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8 Da die Wellenfunktionen komplexe Größen sind, werden sie durch eine Amplitude und eine Phase (einen Winkel) charakterisiert. 9) beträgt dieser wegen des Minuszeichens 180 Grad, bei einem Pluszeichen hätte man 0 Grad. 9 Ein allgemeiner Beweis dieser Tatsache in Meßsituationen findet sich in d’Espagnat (1995, S. ) und wird dort als „Parameterunabhängigkeit“ bezeichnet. Es kann also insbesondere keine Kommunikation mit Überlichtgeschwindigkeit stattfinden. 44 2 Die Arbeit von Einstein, Podolsky und Rosen Wie hat Bohm das EPR-Gedankenexperiment interpretiert?

Allerdings entspricht keiner dieser beiden Zustände einem wohldefinierten Wert für den Gesamtspin, in anderen Worten: Diese Zustände sind keine Eigenzustände des Operators für den Gesamtspin. 1) übernimmt. 9) statt des Minuszeichens ein Pluszeichen wählen, so erhielte man einen Zustand mit Gesamtspin 1; die genaue Phasenbeziehung8 zwischen den beiden Komponenten ist also entscheidend. 9) entspricht zwar einem definiten Gesamtspin (mit Wert 0), läßt aber die Einzelspins der beiden Atome unbestimmt.

Wie letztere kommutieren die Spins in den verschiedenen Richtungen nicht, können also nach den Gesetzen der Quantenmechanik nicht gleichzeitig gemessen werden. Der EPR-Schluß auf die Unvollständigkeit der Quantenmechanik kann also auch in dieser Version vollzogen werden. Wie sieht die mathematische Beschreibung aus (vgl. für den Formalismus auch Anhang A)? 8) Von diesen vier Basiszuständen beschreiben die beiden letzten Zustände j c i und j d i Situationen, in denen jedes der beiden Atome einen bestimmten Spin in z-Richtung aufweist und die beiden Spins antiparallel sind.

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