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AGPhil: Arbeitsgruppe Philosophie der Physik

AGPhil 10: Quantum Mechanics, Time and Information

AGPhil 10.4: Vortrag

Freitag, 3. September 2021, 12:30–13:00, H3

Quantentheorie verstehen — •Thomas Görnitz — FB Physik, Goethe-Univ. Frankfurt/M

Die Quantentheorie (QTh) ist die genaueste und beste Beschreibung der Realität. Unsere technische Zivilisation wäre ohne ihre Anwendungen undenkbar. Trotzdem finden sich noch immer Aussagen, die einem nicht mathematisch und physikalisch ausgebildeten Menschen ein Verstehen unmöglich machen.

Wird ihre mathematische Struktur gründlich reflektiert zeigt sich, dass die QTh unseren Erfahrungen sehr nah ist.

Unsere Handlungen werden von künftigen Möglichkeiten beeinflusst - so auch die Natur. Die QTh - eine Theorie über noch nicht faktische Möglichkeiten - genügt einer anderen Logik als die Fakten.

Zusammensetzungen zu komplexen Strukturen geschehen über das Tensorprodukt der Zustandsräume. Daher ist in der QTh ein Ganzes mehr als die Summe seiner Teile - so wie im Leben auch.

Quantenmechanik rechnet mit festen Anzahlen geladener Teilchen und deren Wechselwirkung mit einem (oft klassischen) elektromagnetischen Feld. Erst Quantenfeldtheorien (QFTh) erfassen, dass Teilchen entstehen und verschwinden, dass bereits virtuelle Teilchen reale Effekte bewirken. Ein QF kann verstanden werden als eine unbegrenzte Zahl von Quantenteilchen. Diese sind somit einfacher als ein QF.

Die einfachsten, also fundamentalen Quantenstrukturen sind AQIs (Absolute Bits of Quantum Information). Der Vortrag erklärt, wie mit ihnen wichtige Verständnisprobleme der Quantentheorie behoben werden.