Anleitung für Nutzende — MESSWERK v1.0
Stand: 2026-10-06
Wofür das Werkzeug da ist
Es beantwortet eine Frage: Kann meine Messkette die Zustände unterscheiden, auf die es mir ankommt — und woran scheitert es, wenn nicht? Es beantwortet nicht, ob ein Signal stark genug ist. Ein starkes Signal kann zustandsblind sein.
In fünf Minuten zum ersten Ergebnis
- Datei im Browser öffnen. Es muss nichts installiert werden.
- Reiter Kettenrechner: tragen Sie das Signal-Rausch-Verhältnis Ihres Trägers ein und für jede Stufe einen Faktor zwischen 0 und 1. Faustregeln: ein guter Spiegel 0,9; eine matte Fläche 0,1 bis 0,3; klares Glas 0,9; Milchglas 0,05 bis 0,2; ein Einzelsensor ohne Referenz für Richtung 0.
- Lesen Sie die Zeile I_eff. Unter einem Bit je Messung ist die Unterscheidung praktisch unzuverlässig.
- Lesen Sie den farbigen Hinweis darunter. Er nennt die begrenzende Stufe. Verbesserungen an anderen Stufen bringen wenig, solange diese steht.
Die Reiter im Einzelnen
| Reiter | Benutzen, wenn … |
|---|---|
| Kettenrechner | Sie eine Kette überschlagen und die begrenzende Stufe finden wollen |
| Fisher & SNR | Ihr Rauschen vom Signal abhängt, etwa bei Photonenzählung, und Sie wissen wollen, wie stark das die Rechnung verschiebt |
| Separierbarkeit | Sie prüfen wollen, ob Sie die Faktoren überhaupt einzeln kalibrieren dürfen |
| Spalt & Auflösung | Sie einen optischen Aufbau auslegen und wissen wollen, welche Genauigkeit erreichbar ist |
| Quantenstufe | Sie eine Phase an einem Zweizustandssystem schätzen |
Was die Farben bedeuten
| Farbe | Bedeutung |
|---|---|
| grün | am gewählten Arbeitspunkt unbedenklich |
| gelb | brauchbar, aber mit genannter Einschränkung |
| rot | hier führt die einfache Rechnung in die Irre; genauer rechnen oder den Arbeitspunkt ändern |
Drei Missverständnisse, die das Werkzeug ausräumen soll
- Mehr Licht hilft immer. Nein. Wenn eine Stufe Richtungsinformation vernichtet, bringt mehr Licht keine Richtung zurück.
- Ein Nullsignal heißt, da ist nichts. Nein. Es kann destruktive Interferenz sein. Die Information steckt dann im Nachbarpunkt.
- Die Faktoren darf man immer multiplizieren. Nein. Genau das prüft der Reiter Separierbarkeit. Im Übergang zwischen Schrot- und Leserauschen ist die Multiplikation falsch.
Woher das Werkzeug kommt und was frei ist
| Frei, ohne Anmeldung (L0) | das Preprint FORSCH-PROV0420 v0.6 unter CC BY 4.0 — Herleitung, Beweise, zehn Minimalmodelle, Versuchsprotokoll, Abbildungen, Rechenskripte, Rohergebnisse |
| Lizenziert (L2/L3) | dieses Werkzeug und alles, was damit gerechnet wird — es läuft ausschließlich über die Plattform syntagma-science |
Wer nachlesen und nachrechnen will, braucht das Werkzeug nicht: die Skripte im freien Bündel erzeugen jede Zahl des Werks neu. Das Werkzeug nimmt Ihnen das Aufsetzen ab und rechnet mit Ihren Werten statt mit den Beispielen.
Grenzen
Das Werkzeug rechnet mit dem Modell, das Sie eingeben. Das Rauschmodell Ihres Sensors stammt aus einer Photon-Transfer-Kurve, nicht aus diesem Werkzeug. Nichtlineare Kennlinien und Sättigung sind nicht abgebildet; in Sättigung ist die Fisher-Information null, unabhängig davon, wie hell das Bild aussieht.
English summary
The tool answers one question: can my measurement chain distinguish the states I care about, and if not, which stage is to blame? Open the file in a browser, enter the carrier SNR and one factor per stage, and read I_eff; below one bit per measurement the distinction is practically unreliable. The coloured verdict names the limiting stage. Use the Fisher tab when noise depends on signal, the separability tab to check whether factors may be calibrated independently at all, the slit tab to design an optical setup against a required accuracy, and the quantum tab for phase estimation on a two-level system. Three misconceptions it is meant to dispel: more light always helps (no — a stage that destroys direction cannot be compensated), a null signal means absence (no — it can be destructive interference), and factors may always be multiplied (no — not across the shot-to-read-noise crossover).