Eksperimintele skieding fan wave-partikel dualiteit

Golf- en partikeleigenskip binne twa basiseigenskippen fan matearje yn 'e natuer. Yn it gefal fan ljocht giet de diskusje oer oft it om in golf of in dieltsje giet út de 17e iuw. Newton fêstige yn syn boek in relatyf perfekte partikelteory fan ljochtOptics, wêrtroch't de partikelteory fan ljocht hast in ieu de mainstreamteory waard. Huygens, Thomas Young, Maxwell en oaren leauden dat ljocht in weach wie. Oant it begjin fan 'e 20e ieu stelde Einstein deOpticsquantum útlis fan dephotoelectriceffekt, dat makke minsken realisearje dat ljocht hat de skaaimerken fan weach en dieltsje dualiteit. Bohr wiisde der letter yn syn ferneamde komplementariteitsprinsipe op dat oft ljocht gedraacht as in golf of in dieltsje hinget ôf fan de spesifike eksperimintele omjouwing, en dat beide eigenskippen net tagelyk yn ien eksperimint waarnommen wurde kinne. Neidat John Wheeler lykwols syn ferneamde eksperimint foar fertrage seleksje foarstelde, basearre op syn kwantumferzje, is it teoretysk bewiisd dat ljocht tagelyk in golf-dieltsje-superposysje-tastân kin ferbyldzje fan "noch golf noch dieltsje, noch golf noch dieltsje", en dit frjemde ferskynsel is waarnommen yn in grut oantal eksperiminten. De eksperimintele observaasje fan wave-partikel-superposysje fan ljocht daagt de tradisjonele grins fan Bohr's komplementariteitsprinsipe út en definiearret it konsept fan wave-partikel dualiteit.

Yn 2013, ynspirearre troch de Cheshire kat yn Alice yn Wûnderlân, Aharonov et al. stelde de kwantum Cheshire cat teory út. Dizze teory lit in heul nij fysyk ferskynsel sjen, dat is, it lichem fan 'e Cheshire-kat (fysike entiteit) kin romtlike skieding realisearje fan har smiley-gesicht (fysikaal attribút), wat de skieding fan materiële attribút en ontology mooglik makket. De ûndersikers observearren doe it ferskynsel fan Cheshire-katten yn sawol neutron- as fotonsystemen, en observearren fierder it ferskynsel fan twa kwantum-Cheshire-katten dy't glimkjende gesichten útwikselje.

Koartlyn, ynspirearre troch dizze teory, hat it team fan professor Li Chuanfeng oan 'e Universiteit fan Wittenskip en Technology fan Sina, yn gearwurking mei it team fan professor Chen Jingling oan' e Nankai University, de skieding fan 'e golf-dieltsje dualiteit realisearre.Optics, dat is, de romtlike skieding fan welle-eigenskippen fan partikel-eigenskippen, troch it ûntwerpen fan eksperiminten mei ferskate frijheidsgraden fan fotonen en it brûken fan swakke mjittechniken basearre op firtuele tiidevolúsje. De golfeigenskippen en partikeleigenskippen fan fotonen wurde tagelyk yn ferskate regio's waarnommen.

De resultaten sille helpe om it begryp te ferdjipjen fan it basisbegryp fan kwantummeganika, dualiteit fan golf-dieltsjes, en de brûkte swakke mjitmetoade sil ek ideeën leverje foar it eksperiminteel ûndersyk yn 'e rjochting fan kwantumpresyzjemjitting en kontrafaktuele kommunikaasje.

| papier ynformaasje |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Eksperimintele demonstraasje fan it skieden fan 'e dualiteit fan' e golf-partikel fan in inkele foton mei de kwantum Cheshire-kat. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

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


Post tiid: Dec-25-2023