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Was ist Superposition?
Das Wichtigste aus dem Video
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Transkriptautomatisch erstellt · 13 Zeilen
- [Musik] Superposition bedeutet Überlagerung von Zuständen. Und diese Überlagerung von Zuständen ist sozusagen
- das Kernstück der Quantentheorie. Sie ist die Grundlage für Phänomene wie Verschränkung und für technologische Anwendungen wie z.B. den Quantencomputer. Um zu verstehen,
- was Superposition ist, müssen wir uns erstmal überlegen, wie es denn in der klassischen Physik ist. Also in der Physik, die die alltägliche Welt um uns herum eigentlich ganz gut beschreibt. In
- der klassischen Physik gehen wir immer davon aus, dass wir einem Objekt, also z.B. einem Teilchen wie einem Elektron, ganz konkrete Eigenschaften zusprechen können. Dass wir ihm, dass es sich in
- einem ganz konkreten Zustand befindet. Wenn uns z.B. interessiert, wo sich das Elektron aufhält, dann gehen wir davon aus, dass sich dieses nahezu punktförmige Teilchen immer an einem
- ganz bestimmten Ort im Raum aufhält, bzw. dass es sich entlang einer bestimmten Bahn durch den Raum bewegt. In der Quantenphysik müssen wir uns von dieser Vorstellung jetzt aber verabschieden,
- denn die Quantenphysik erlaubt es, dass sich ein Teilchen gleichzeitig in komplementären Zuständen befindet. Also in Zuständen, die sich nach klassischem Verständnis
- gegenseitig ausschließen würden. Für die Position des Elektrons bedeutet das z.B., dass es sich gleichzeitig an mehreren Orten aufhält. Oder wir könnten auch sagen,
- dass das Elektron zu diesem Zeitpunkt einfach nicht die Eigenschaft besitzt, an einem bestimmten Ort zu sein. Im Alltag können wir diese seltsamen Überlagerungszustände nicht beobachten. Ich z.B.
- sitze hier vor der Kamera und ich kann nicht gleichzeitig hinter der Kamera sein. Aber für Quantenteilchen sind diese Überlagerungszustände tatsächlich möglich. Wenn ich jetzt nicht eine
- beliebige Anzahl an möglichen Zuständen habe, in denen mein Teilchen gleichzeitig sein kann, sondern genau zwei, z.B. sowas wie Licht an, Licht aus, dann bekommen wir das, was wir als Quantenbit
- oder kurz als Qubit bezeichnen. Während bei einem klassischen Bit immer der Zustand 0 oder 1 vorliegt, sind bei einem Qubit die Zustände 0 und 1 simultan realisiert.
- [Musik]