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Das Mach-Zehnder-Interferometer als Analogieversuch zum Quantenradierer

Durch Einbringen von Polarisationsfiltern wird das klassische Mach-Zehnder-Interferomter zum Analogiversuch zum Quantenradierer modifiziert.

Zunächst werden nur zwei Polarisationsfilter eingebaut, danach wird der eigentliche Radierer - in Form eines dritten Polarisationsfilter - eingebaut.

Werden die beiden Polarisationsfilter parallel zueinander eingestellt, ändert sich natürlich nichts am Interferenzmuster:


Stehen die beiden Polarisationsfilter senkrecht zueinander, so verschwindet der Interferenzeffekt, da die elektrischen Felder senkrecht aufeinander stehen.

Die quantenmechanische Erklärung ist auch wieder die gleiche, wie beim Doppelspalt. Durch das Einbringen der Polarisatoren haben wir die Möglichkeit, den Weg den das Photon genommen hat zu bestimmen, damit gibt es nicht mehr zwei ununterscheidbare
Möglichkeiten und damit keine Interferenz mehr.


Nun wird der eigentliche Radierer eingebaut, dieser ist ein weiter Polarisationsfilter, der auf 45° eingestellt ist.

Nun beobachtet man wieder Interferenz, da die beiden elektrischen Felder wieder in einer Ebene liegen, bzw. aus quantenmechanischer Sicht die Weginformation wieder ausradiert wurde.

 

Weiter zum eigentlichen Quantenradierer mit einzelnen Photonen.