Physiker testen mit einem Interferometer, ob die Standard-Quantenmechanik korrekt oder eine komplexere Theorie notwendig ist. Sie verwendeten ein Interferometer, um Photonen in entgegengesetzte Richtungen einer Schleife zu schicken. Dadurch wechselwirkten die in die eine Richtung laufenden Photonen mit Objekten in der Schleife in einer bestimmten Reihenfolge, während gegensinnig laufende Photonen mit den Objekten in entgegengesetzter Reihenfolge wechselwirkten. Die Physiker fragten sich, ob die Reihenfolge der Wechselwirkungen von Bedeutung sei - wie von alternativen Versionen der Quantenmechanik vorhergesagt (Copyright: MSc. Jonas Schmöle, Fakultät für Physik, Universität Wien).
Auf der Suche nach Abweichungen von der Standardtheorie der Quantenmechanik testeten Physiker, ob die Quantenmechanik ein noch raffinierteres mathematisches Regelwerk benötigt. Dazu entwickelte ein Team von Forschern an der Universität Wien um Philip Walther ein neues Photonen-Experiment, in das sie ungewöhnliche, an der Universität California Berkeley hergestellte Meta-Materialien einbauten. Ihre Experimente bestätigen die Standardtheorie der Quantenmechanik und erlauben den WissenschafterInnen Schranken für alternative Quantentheorien zu setzen. Die Ergebnisse, die in "Nature Communications" veröffentlicht werden, bieten somit eine Orientierungshilfe auf der Suche nach einer allgemeineren Version der Quantenmechanik. Die Quantenmechanik basiert auf mathematischen Regeln, die beschreiben, wie die Quantenwelt funktioniert. Diese Regeln sagen zum Beispiel voraus, wie Elektronen um einen Atomkern kreisen und wie ein Atom Photonen, Teilchen aus Licht, aufnimmt. Die Standardregeln der Quantenmechanik funktionieren außergewöhnlich gut. Da es aber bei der Interpretation der Quantenmechanik noch einige offene Fragen gibt, sind sich die WissenschafterInnen nicht gewiss, ob das letzte Wort bereits gesprochen ist. Das hat einige ForscherInnen motiviert, alternative Versionen der mathematischen Regeln zu entwickeln, die die Ergebnisse bisheriger Messungen korrekt erklären können, aber auch neue Einblicke in die zugrundeliegende Struktur der Quantenmechanik ermöglichen. Einige dieser alternativen mathematischen Regeln sagen neue Effekte voraus, die neue experimentelle Tests verlangen. Alltagserfahrung mathematischer Regeln
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