Lastnost valov in delcev sta v naravi dve osnovni lastnosti snovi. V primeru svetlobe se razprava o tem, ali gre za val ali delček, sega v 17. stoletje. Newton je v svoji knjigi vzpostavil razmeroma popolno teorijo delcev svetlobeOptika, zaradi česar je teorija delcev svetlobe skoraj stoletje postala glavna teorija. Huygens, Thomas Young, Maxwell in drugi so verjeli, da je svetloba val. Do zgodnjega 20. stoletja je Einstein predlagalOptikaKvantna razlagafotoelektricUčinek, zaradi katerega so ljudje spoznali, da ima svetloba značilnosti dvojnosti valov in delcev. Bohr je pozneje v svojem znanem načelu komplementarnosti opozoril, da se svetloba obnaša kot val ali delček, odvisno od specifičnega eksperimentalnega okolja in da obeh lastnosti v enem samem poskusu ni mogoče hkrati opaziti. Toda potem, ko je John Wheeler predlagal svoj znamenit poskus z zapoznelim izbiro, na podlagi svoje kvantne različice, je teoretično dokazano, da lahko svetloba hkrati uteleša stanje superpozicije valovnih delcev "niti vala niti delca, niti delca niti delca", in ta čuden pojav je bil opažen v velikem številu poskusov. Eksperimentalno opazovanje superpozicije svetlobnih delčkov izzove izziva tradicionalno mejo Bohrjevega načela komplementarnosti in na novo definira koncept dvojnosti valovnih delcev.
Leta 2013, ki so jo navdihnili mačka Cheshire v Alice v čudežni deželi, Aharonov in sod. predlagal kvantno teorijo mačk Cheshire. Ta teorija razkriva zelo nov fizični pojav, to je, da lahko telo Cheshire Cat (fizična entiteta) uresniči prostorsko ločitev od svojega nasmejanega obraza (fizični atribut), kar omogoča ločitev materialnega atributa in ontologije. Raziskovalci so nato opazili pojav Cheshire CAT v nevtronskih in fotonskih sistemih, nadalje pa so opazili pojav dveh kvantnih mačk Cheshire, ki sta si izmenjevali nasmejane obraze.
Pred kratkim, ki jo je navdihnila ta teorija, je ekipa profesorja Li Chuanfenga na Kitajski univerzi za znanost in tehnologijo v sodelovanju z ekipo profesorja Chen Jingling na univerzi Nankai uresničila ločitev dvojnosti valovnih delcevOptika, torej prostorska ločitev lastnosti valov od lastnosti delcev z oblikovanjem poskusov z uporabo različnih stopenj svobode fotonov in z uporabo šibkih merilnih tehnik, ki temeljijo na evoluciji virtualne časovne časovne evolucije. Lastnosti valov in lastnosti delcev fotonov hkrati opazujejo v različnih regijah.
Rezultati bodo pomagali poglobiti razumevanje osnovnega koncepta kvantne mehanike, dvojnosti valovnih delcev in uporabljene šibke merilne metode bo zagotovila tudi ideje za eksperimentalne raziskave v smeri kvantne natančnosti in nasprotne komunikacije.
| Podatki o papirju |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. et al. Eksperimentalna demonstracija ločevanja dvojnosti valovnih delcev enega samega fotona s kvantno mačko Cheshire. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/S41377-022-01063-5
Čas objave: dec-25-2023