6.4 Meet-effecten

Startpagina ／ Hoofdstuk 6: Kwantumdomein

I. Drie bekende uitkomsten in de dubbele-spleetopstelling

Een zeer zwakke lichtbron zendt telkens één enkel kwantum uit. Voor een scherm dat afzonderlijke aankomsten kan registreren, staat een plaat met twee smalle spleten. Afhankelijk van wat we bij of na de spleten plaatsen—probes, markeringen of optische elementen—verschijnen er drie typische patronen:

• Geval 1: Geen padmeting:
  Beide spleten zijn open en er staat niets in het pad dat “welk pad” kan onderscheiden. Puntjes stapelen zich één voor één op en al snel verschijnt een helder-donker franjepatroon. Elke aankomst is een punt; de statistiek vormt de franjes.
• Geval 2: Padmeting:
  Apparaten bij de spleten markeren de paden—bijvoorbeeld twee verschillende polarisatoren, fase-labels of detectoren die het pad kunnen uitlezen. De franjes verdwijnen en er verschijnen twee brede bulten. Elke aankomst blijft een punt; alleen het totaalbeeld verandert.
• Geval 3: Zwakke padmeting:
  Zeer zachte probes of kleine, omkeerbare markeringen staan in de paden. De franje-contrast neemt af, tussen “duidelijke franjes” en “twee bulten” in. Zwakkere koppeling verzwakt het patroon licht; sterkere koppeling wast het verder uit.

Alleen de componenten in het pad worden gewijzigd. De bron en het scherm blijven gelijk. Wat verandert, is of franjes zich vormen en hoe scherp ze zijn.

II. Kernlezing volgens de Energie-filamenttheorie (EFT)

De Energie-filamenttheorie verklaart de gegevens in drie opeenvolgende stappen: koppeling, sluiting en geheugen.

1. Koppeling: het tensorlandschap herschrijven
   Licht is een pakket tensorverstoringen dat zich in een energiesea voortplant. De twee spleten graveren een geleidend landschap in die zee en pre-vormen waar de voortplanting soepel of juist stroef verloopt. Voeg je een probe of padmarkering toe, dan embed je nieuwe structuur in de zee. De koppeling verstoort de in-fase-relatie tussen de twee routes gedeeltelijk of volledig en herschrijft het geleidend landschap. Hoe zwaarder de herschrijving, hoe vlakker de basis waarop franjes zouden staan.
2. Sluiting: één gebeurtenis op een plek vastzetten
   Wanneer het pakket voldoende energie uitwisselt met een apparaat en een sluitdrempel overschrijdt, wordt de gebeurtenis op een tijd en plaats vastgelegd. Vanaf dat moment valt het alternatieve pad weg en ontbreken verderop de voorwaarden voor interferentie. Sluiting kan lokaal in het pad plaatsvinden of pas op het scherm, afhankelijk van koppeling en geometrie.
3. Geheugen: de keuze uitvergroten tot geschiedenis
   Sluiting is nog microscopisch. Om een leesbare uitkomst te worden, moet ze door een macroscopisch apparaat worden uitvergroot en in geheugen worden geschreven—een wijzeruitslag, een pixelomslag, ladingaccumulatie. Zodra geheugen is geschreven, is het proces onomkeerbaar; verdwenen franjes keren niet terug.

Teruggeplaatst op de drie gevallen:

• Geen padmeting: de koppeling is verwaarloosbaar; de routes blijven in fase tot de sluiting op het scherm, met scherpe franjes.
• Padmeting: sterke koppeling en sluiting treden al in het pad op; het landschap is herschreven en er vormt zich geen interferentiepatroon verderop.
• Zwakke padmeting: de koppeling is beperkt; het landschap is deels herschreven; franjes blijven maar met lager contrast.

III. Vertraagde keuze, in dezelfde driedelige taal

• Experimenteel idee:
  Laat de twee routes parallel voortgaan en beslis pas op het laatste moment of je ze laat recombineren voor interferentie, of gescheiden uitleest welk pad. Een gangbare opstelling is de Mach–Zehnder-interferometer, waar men de tweede bundelsplitser aan het eind invoegt of wegneemt. Een kosmische variant gebruikt twee lange paden door zwaartekrachtlenzen; aan de aardse kant kies je voor beeldvorming of voor interferentiebundeling.
• Waarneming:
  Plaats je de tweede bundelsplitser, dan ontstaan een helder en een donker uitgangspoort—kenmerkend voor interferentie. Haal je hem weg, dan verschijnen welk-pad-statistieken op twee gescheiden poorten. De keuze kan tot vlak voor detectie worden uitgesteld en toch volgt de uitkomst die keuze exact.
• Uitleg:
  Wat vertraagd wordt, is de wijze van sluiting, niet een bericht naar het verleden. Zolang geen sterke koppeling onderweg de in-fase-relatie bederft, blijft het golfveld interferentie-bekwaam. Invoegen of verwijderen van het laatste element stelt simpelweg de randvoorwaarde vóór de sluiting. Kies je voor interferentiesluiting, dan komen de routes samen; het geleidend landschap levert licht en donker en de statistiek toont interferentie. Kies je voor padsluiting, dan eindigen de routes gescheiden; elk sluit en schrijft geheugen, wat twee bulten oplevert. Retro-causaliteit is niet nodig.

IV. Kwantum-wissing: nog steeds koppeling → sluiting → geheugen

• Experimenteel idee:
  Breng eerst zwakke, padonderscheidende markeringen aan—bijvoorbeeld orthogonale polarisaties. Voeg daarna, tegen het einde, een element toe dat die markeringen verwijdert of naar dezelfde oriëntatie draait. Met toevalselectie kun je alleen die submonsters tellen waarin de wissing daadwerkelijk plaatsvond.
• Waarneming:
  Zijn de markeringen al uitvergroot tot leesbaar geheugen, dan keren de franjes niet terug. Blijven ze louter potentieel en wis je ze volledig vóór de sluiting, dan herleven de franjes in de voorwaardelijke statistiek. Onvolledige wissing brengt de franjes slechts deels terug.
• Uitleg:
  Markeren is het geleidend landschap herschrijven. Zolang je dat landschap vóór de sluiting naar een in-fase-toestand kunt herstellen—én onderweg geen apparaat de markering tot geheugen heeft uitvergroot—kan het golfveld aan het eind opnieuw een interferentiebasis vormen. In het passende submonster zie je de franjes terugkeren. Is geheugen eenmaal geschreven, dan is het proces onomkeerbaar en faalt wissing.

V. Korte verhelderingen van veelvoorkomende misvattingen

• Meten is niet alleen kijken: het voegt fysieke koppeling toe die het geleidend landschap kan herschrijven en sluiting kan vervroegen.
• “Instorting” is geen mystieke flits: het is hoe koppeling, sluiting en geheugen zich van buitenaf tonen.
• Vertraagde keuze verandert het verleden niet: zij stelt de eind-randvoorwaarde vóór de sluiting.
• Kwantum-wissing is geen truc: zij verwijdert markeringen, herstelt de in-fase-relatie en vermijdt geheugen-schrijven onderweg.

VI. Samenvatting: vier regels om te onthouden

• Franjes ontstaan uit een geleidend landschap dat het golfveld vooraf graveert; losse puntjes volgen uit sluitdrempels en geheugen-schrijven.
• Meten is koppeling, sluiting en geheugen; sterkere koppeling verzwakt de franjes navenant.
• Vertraagde keuze bepaalt de sluitingswijze, niet een tijdsomkering.
• Kwantum-wissing herstelt franjes alleen als er nog geen geheugen is geschreven en de wissing volledig is; na geheugen is het onomkeerbaar.

Bijlage: Familie van zwakke metingen → vertaalkaart volgens Energie-filamenttheorie

• Zwakke meting:
  Kleine koppeling met minimale energie-uitwisseling. De in-fase-relatie tussen de routes wordt licht verstoord; het geleidend landschap wordt deels herschreven; franje-contrast daalt maar blijft zichtbaar.
• Continue zwakke meting:
  Veel kleine koppelingen tellen op. Decoherentie neemt stapsgewijs toe; het geleidend landschap verbleekt beeld voor beeld; franjes gaan van scherp naar wazig.
• Kwantum-wissing:
  Eerst markeren, daarna vóór de sluiting wissen, terwijl men elk macroscopisch geheugen onderweg vermijdt. Is de wissing volledig en de selectie passend, dan wordt het landschap interferentie-bekwaam hersteld en keren de franjes in het corresponderende submonster terug.
• Vertraagde keuze:
  Stel de beslissing over de sluitingswijze uit tot het einde: interferentiesluiting of padsluiting. Geen strijd met causaliteit—alleen een keuze van eind-randvoorwaarden.
• Beschermde meting en uitlezen van “zwakke waarde”:
  Voer onder sterke bescherming verwaarloosbaar kleine uitwisselingen uit om lokale fase of verdelingskenmerken te lezen. De verstoring is zo klein dat het landschap vrijwel intact blijft en de sluiting tot na het uitlezen wordt uitgesteld.
• Interactie-vrije meting:
  Verander randvoorwaarden om één route te blokkeren, zodat kansen aan een andere poort meetbaar verschuiven. Zelfs zonder directe energie-uitwisseling is het geleidend landschap herschreven en kun je statistisch de aanwezigheid van een object afleiden.
• Afruil tussen pad-onderscheidbaarheid en franje-zichtbaarheid:
  Hoe scherper de markeringen, hoe minder in-fase en hoe moeilijker het wordt om een interferentiebasis te vormen. Hoe vager de markeringen, hoe meer in-fase en hoe duidelijker de franjes. Beide kanten weerspiegelen één regelaar: de koppelingsterkte.