Gibt es objektiven Zufall? (2/3)

Zufall in der klassischen Physik

• Wenn wir alle Orte und Geschwindigkeiten aller Teilchen wüssten, dann könnte man die Welt theoretisch nach den Gesetzen der klassischen Physik beliebig weit in die Vergangenheit zurückrechnen und auch in die Zukunft extrapolieren.
   
• Ein Gerät, das das könnte, heißt Laplacescher Dämon. In der klassischen Physik gibt es Zufall, weil wir einfach nicht alle Parameter genau genug kennen. Wir können nie ganz genau alles messen, alleine schon aufgrund ungenügend genauer Messmethoden.

Zufall in der Quantenmechanik

• Ein Grundpfeiler der Quantenmechanik ist, dass sie nur Wahrscheinlichkeiten berechnen lässt, was passieren wird – zum Beispiel, wo welches Teilchen gefunden werden kann. Was dann wirklich eintritt, ist absolut zufällig, zumindest in der gängigen Interpretation der Quantenmechanik.
   
• Bei Experimenten zur Quantenmechanik können wir nur Statistiken von vielmals durchgeführten Experimenten auswerten, um zu sehen, ob die Wahrscheinlichkeiten, die uns die Theorie vorhersagt, auch stimmen.
   
• Es gibt eine Vielzahl von Erklärungsversuchen, also Interpretationen, der Quantenmechanik, die auf verschiedene Weise erklären möchten, wieso es diesen Zufall gibt.
   
• Mittels des Bell-Experiments hat man gezeigt, dass es keine lokalen versteckten Variablen geben kann, die unter der Quantenmechanik wirken. Das wären deterministische Prozesse, die entscheiden, welchen Ausgang ein quantenmechanisches Experiment erzeugt, die uns aber einfach nicht zugänglich sind. Das Bell-Experiment hat gezeigt, dass es diese nicht gibt und die darauf fußende Annahme des lokalen Realismus verworfen werden muss.

Nutzen von Zufall in der Quantenmechanik

• Man kann durch die Quantenmechanik Zufallszahlen generieren, die wirklich zufällig sind und nicht pseudozufällig wie Zufallszahlen, die durch klassische Computer erzeugt werden.
   
• Für viele Anwendungen sind Pseudozufallszahlen genug, aber zur Verschlüsselung von Nachrichten wären quantenmechanische Zufallszahlen besonders nützlich, damit diese nur sehr schwer geknackt werden können.