Quantenradierer Modellexperiment

Das Quantenradierer-Modellexperiment beruht auf dem Aufbau des Mach-Zehnder-Interferometers. Polarisationsfilter im Mach-Zehnder-Interferometer beeinflussen das Interferenzverhalten, weil die Interferenzfähigkeit von der Polarisation der Teilstrahlen abhängt. In diesem Aufbau kann dieser Effekt für viele Photonen beobachtet werden. Theoretisch lassen sich die Beobachtungen auf den Einzelphotonenfall übertragen, wobei die gemessenen Intensitäten in Wahrscheinlichkeiten umgerechnet werden können.

Auf dieser Seite finden Sie alle Informationen zum Aufbau und den Besonderheiten des modularen Quantenradierer-Modellexperiments sowie Arbeitsmaterialien für den Einsatz im Unterricht.

Aufbau

Schematischer Aufbau

Nötige Module:

 

Besonderheiten

Effekt der Polfilter

In den Aufbau können bis zu fünf Polfilter integriert werden, die unterschiedliche Effekte haben:

  • Polfilter A: Laserdioden sind typischerweise linear polarisiert und haben einen kleinen nicht-polarisierten Anteil. Der Polfilter A dient dazu den nicht-polarisierten Anteil herauszufiltern. Die Laserdiode und der Polfilter A sollten deshalb passend zueinander ausgerichtet werden, sodass möglichst viel Licht transmittiert wird.
  • Polfilter B & C: Polfilter B und Polfilter C sind in jeweils einem der Teilstrahlen positioniert. Wenn beide Polfilter im 90°-Winkel zueinander eingestellt werden, kann keine Interferenz mehr beobachtet werden. Wenn beide Polfilter auf den gleichen Winkel eingestellt werden (und nicht zu weit gegen Polfilter A verdreht sind), sollte Interferenzverhalten zu beobachten sein.
  • Polfilter D & E: Mit Polfilter D und Polfilter E kann dafür gesorgt werden, dass am Ausgang wieder Interferenz beobachtet werden kann, obwohl Polfilter B und Polfilter C im 90°-Winkel zueinander ausgerichtet sind. Dazu werden Polfilter D und Polfilter E um 45° gegen Polfilter B und Polfilter C verdreht.

Arbeitsmaterialien