Separation eksperimen dualitas gelombang-partikel

Sipat gelombang sareng partikel mangrupikeun dua sipat dasar zat di alam. Dina kasus cahaya, perdebatan ngeunaan naha éta gelombang atanapi partikel balik deui ka abad ka-17. Newton ngadegkeun téori partikel cahaya anu kawilang sampurna dina bukunaOptik, nu ngajadikeun téori partikel cahaya jadi téori mainstream salila ampir abad. Huygens, Thomas Young, Maxwell jeung sajabana percaya yén cahaya nyaéta gelombang. Nepi ka awal abad ka-20, Einstein ngusulkeunOptikkaterangan kuantum tinapotolistrikpangaruh, nu ngajadikeun jalma sadar yen cahaya boga ciri dualitas gelombang jeung partikel. Bohr engké nunjuk kaluar dina prinsip complementarity kawentar na yén naha cahaya behaves salaku gelombang atawa partikel gumantung kana lingkungan ékspérimén husus, sarta yén duanana sipat teu bisa dititénan sakaligus dina percobaan tunggal. Sanajan kitu, sanggeus John Wheeler ngusulkeun ékspérimén seleksi nu ditunda kawentar na, dumasar kana versi kuantum na, geus sacara téoritis dibuktikeun yén cahaya bisa sakaligus ngawujudkeun kaayaan superposisi gelombang-partikel "sanes gelombang atawa partikel, boh gelombang atawa partikel", sarta aneh ieu. fenomena ieu dititénan dina sajumlah badag percobaan. Observasi eksperimen superposisi gelombang-partikel cahaya tangtangan wates tradisional prinsip complementarity Bohr sarta ngartikeun ulang konsép dualitas gelombang-partikel.

Dina 2013, diideuan ku ucing Cheshire di Alice in Wonderland, Aharonov et al. ngusulkeun téori ucing Cheshire kuantum. Téori ieu ngungkabkeun fenomena fisik anu énggal, nyaéta, awak ucing Cheshire (entitas fisik) tiasa ngawujudkeun pamisahan spasial tina raray smiley na (atribut fisik), anu ngamungkinkeun pamisahan atribut material sareng ontologi. Para panalungtik lajeng niténan fenomena ucing Cheshire dina duanana sistem neutron jeung foton, sarta salajengna observasi fenomena dua ucing Cheshire kuantum exchanging rupa mesem.

Anyar-anyar ieu, diideuan ku téori ieu, tim Profesor Li Chuanfeng di Universitas Élmu sareng Téknologi Cina, dina kolaborasi sareng tim Profesor Chen Jingling di Universitas Nankai, parantos sadar pamisahan dualitas gelombang-partikel.Optik, nyaéta, pamisahan spasial sipat gelombang tina sipat partikel, ku ngarancang percobaan ngagunakeun derajat béda kabebasan foton jeung ngagunakeun téhnik pangukuran lemah dumasar kana évolusi waktu maya. Sipat gelombang jeung sipat partikel foton dititénan sakaligus dina wewengkon béda.

Hasilna bakal mantuan pikeun deepen pamahaman konsép dasar mékanika kuantum, dualitas gelombang-partikel, sarta metoda pangukuran lemah dipaké ogé bakal nyadiakeun gagasan pikeun panalungtikan ékspérimén dina arah pangukuran precision kuantum jeung komunikasi counterfactual.

| inpormasi kertas |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Demonstrasi ékspérimén pikeun misahkeun dualitas gelombang-partikel hiji foton sareng ucing Cheshire kuantum. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5


waktos pos: Dec-25-2023