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Der Quantenradierer

Mit dem "Quantenradierer" wird ein wichtiger Wesenszug der Quantenmechanik - die Komplementarität - eindrucksvoll gezeigt.

Ein Quantenradierer kann in verschiedenen experimentellen Aufbauten realisiert werden, eine Möglichkeit ist ein Mach-Zehnder-Interferometer, in dessen Strahlengänge jeweils ein Polarisationsfilter eingebracht wird und welches so betrieben wird, dass sich nur einzelne Photonen im Aufbau befinden.

Zunächst werden zwei Analogieversuche – das Doppelspaltexperiment und ein mit Polarisationsfiltern modifiziertes Mach-Zehnder-Interferometer – vorgestellt, welche sowohl mit der klassischen Elektrodynamik als auch mit der Quantenmechanik erklärt werden können.
Anschließend wird das klassische Mach-Zehnder-Interferometer mit einem Graufilter so erweitert, dass sich – idealerweise – nur jeweils ein Photon im Aufbau befindet, die Ergebnisse dieses Versuchs können nur quantenmechanisch gedeutet werden, da das klassische Modell der Elektrodynamik nicht mehr angewendet werden kann.