Weage- en dieltsjeeigenskippen binne twa basiseigenskippen fan matearje yn 'e natuer. Yn it gefal fan ljocht giet it debat oer oft it in weage of in dieltsje is werom nei de 17e iuw. Newton fêstige in relatyf perfekte dieltsjeteory fan ljocht yn syn boekOptyk, wêrtroch't de dieltsjeteory fan ljocht hast in ieu lang de mainstreamteory waard. Huygens, Thomas Young, Maxwell en oaren leauden dat ljocht in weach wie. Oant it begjin fan 'e 20e iuw stelde Einstein deOptykkwantumútlis fan 'efotoelektryskeffekt, wat minsken realisearre dat ljocht de skaaimerken hat fan weach- en dieltsjedualiteit. Bohr wiisde letter yn syn ferneamde komplementariteitsprinsipe derop dat oft ljocht him gedraacht as in weach of in dieltsje ôfhinklik is fan 'e spesifike eksperimintele omjouwing, en dat beide eigenskippen net tagelyk waarnommen wurde kinne yn ien eksperimint. Nei't John Wheeler lykwols syn ferneamde fertrage seleksje-eksperimint foarstelde, basearre op syn kwantumferzje, is it teoretysk bewiisd dat ljocht tagelyk in weach-dieltsje-superposysje-steat fan "noch weach noch dieltsje, noch weach noch dieltsje" kin belichamje, en dit frjemde ferskynsel is waarnommen yn in grut oantal eksperiminten. De eksperimintele observaasje fan weach-dieltsje-superposysje fan ljocht daagt de tradisjonele grins fan Bohr's komplementariteitsprinsipe út en definiearret it konsept fan weach-dieltsje-dualiteit opnij.
Yn 2013, ynspirearre troch de Cheshire-kat yn Alice yn Wûnderlân, stelden Aharonov et al. de kwantum-Cheshire-katteory foar. Dizze teory ûntbleatet in tige nij fysyk ferskynsel, dat wol sizze, it lichem (fysike entiteit) fan 'e Cheshire-kat kin romtlike skieding realisearje fan syn laitsjende gesicht (fysike attribút), wat de skieding fan materiële attribút en ontology mooglik makket. De ûndersikers observearren doe it ferskynsel fan 'e Cheshire-kat yn sawol neutron- as fotonsystemen, en observearren fierder it ferskynsel fan twa kwantum-Cheshire-katten dy't laitsjende 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 Universiteit, de skieding fan 'e weach-dieltsje-dualiteit fan realisearreOptyk, dat is, de romtlike skieding fan weageigenskippen fan dieltsjeeigenskippen, troch eksperiminten te ûntwerpen mei ferskate graden fan frijheid fan fotonen en swakke mjittechniken te brûken basearre op firtuele tiidevolúsje. De weageigenskippen en dieltsjeeigenskippen fan fotonen wurde tagelyk waarnommen yn ferskate regio's.
De resultaten sille helpe om it begryp fan it basiskonsept fan kwantummeganika, weach-dieltsjedualiteit, te ferdjipjen, en de brûkte swakke mjitmetoade sil ek ideeën jaan foar eksperiminteel ûndersyk yn 'e rjochting fan kwantumpresyzjemjitting en kontrafaktyske kommunikaasje.
| papierynformaasje |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Eksperimintele demonstraasje fan it skieden fan 'e weach-dieltsjedualiteit fan in inkele foton mei de kwantum Cheshire-kat. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Pleatsingstiid: 25 desimber 2023