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Kontextualität ist Realität aber gibt es Realität?

Skizze des experimentellen Aufbaus mit dem am Institut Laue-Langevin in Grenoble der Nachweis der Quanten-Kontextualität mit Neutronen gelungen ist.

Skizze des experimentellen Aufbaus mit dem am Institut Laue-Langevin in Grenoble der Nachweis der Quanten-Kontextualität mit Neutronen gelungen ist.

Skizze des experimentellen Aufbaus mit dem am Institut Laue-Langevin in Grenoble der Nachweis der Quanten-Kontextualität mit Neutronen gelungen ist.

Skizze des experimentellen Aufbaus mit dem am Institut Laue-Langevin in Grenoble der Nachweis der Quanten-Kontextualität mit Neutronen gelungen ist.

Nahezu gleichzeitig haben zwei österreichische Gruppen, eine am Atominstitut der Technischen Universität in Wien und eine an der Universität Innsbruck, wissenschaftliche Ergebnisse zu speziellen, bisher wenig beachteten aber wesentlichen Aussagen der Quantenmechanik in bekannten Fachzeitschriften veröffentlicht [1,2].

Es geht dabei um Fragen der Quanten-Kontextualität die aussagt, dass die Messwerte zweier kompatibler Größen, wie z.B. von Ort Energie oder Spin, unmittelbar vor der Messung nicht existent sind und erst durch die Messung geschaffen werden.
Das bedeutet aber auch, dass das Ergebnis der jeweiligen Messung davon abhängt wie das Ergebnis einer vorherigen oder gleichzeitig durchgeführten Messung aussieht und das heißt in welchem Zusammenhang (Kontext) eine Messung durchgeführt  wird.

Das wirft natürlich erkenntnistheoretische Fragen auf inwieweit der Begriff einer "Realität" im Rahmen der modernen Wissenschaft noch aufrecht zu erhalten ist und gleichzeitig ob die Quantentheorie unter Umständen och mittels verborgener Parameter beschrieben werden kann.

Die beiden Forschergruppen haben entsprechende Experimente mit Neutronen am Institut Laue-Langevin in Grenoble beziehungsweise mit gefangenen Ionen in Innsbruck durchgeführt. Die Neutronen wurden jeweils in sogenannten Zuständen präpariert in denen kompatible Größen miteinander verschränkt und somit nicht einzeln existent sind.
Anschließend wurden Messungen der charakteristischen Eigenschaften in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt, wobei sich herausstellte, dass das Prinzip der Quanten-Kontextualität eindeutig nachgewiesen werden konnte.

Die Ergebnisse zeigen, dass erst der Messprozess Fakten schafft und diese vorher in dieser Form nicht existent sind, was eine fundamentale Konsequenz der Quantentheorie ist und durch diese Experimente erstmals bestätigt wurde.

Gleichzeitig zeigen die Experimente, dass die Natur nicht so einfach ist, wie wir uns das vorstellen. Es ist vorauszusehen dass man sich dieser Eigenschaften in Zukunft im Zusammenhang mit Quanteninformationssystemen bedienen wird.

[1] H. Bartosik, J. Klepp, C. Schmitzer, S. Sponar, A. Cabello, H. Rauch, Y. Hasegawa, „Experimental Test of Quantum Contextuality in Neutron Interferometry“, Phys.Rev.Lett. 103 (2009) 040403

[2] G. Kirchmair G., Zähringer F., Gerritsma R., Kleinmann M., Gühne O., Cabello A., Blatt R., Roos C.F., „Stae-indepandent experimental test of quantum contextuality“, Nature 460 (2009) 494