Golf en deeltjie -eienskappe is twee basiese eienskappe van materie in die natuur. In die geval van lig, dat die debat oor die vraag of dit 'n golf of 'n deeltjie is, dateer uit die 17de eeu. Newton het 'n relatiewe perfekte deeltjie -teorie van lig in sy boek gevestigOptika, wat die deeltjie -teorie van lig vir byna 'n eeu die hoofstroomteorie geword het. Huygens, Thomas Young, Maxwell en ander het geglo dat lig 'n golf was. Tot die vroeë 20ste eeu het Einstein dieOptikakwantum uiteensetting van diefoto -elektriesEffek, wat mense laat besef het dat lig die kenmerke van golf- en deeltjie -dualiteit het. Bohr het later in sy beroemde komplementariteitsbeginsel daarop gewys dat of lig as 'n golf of 'n deeltjie optree, afhang van die spesifieke eksperimentele omgewing, en dat beide eienskappe nie gelyktydig in 'n enkele eksperiment waargeneem kan word nie. Nadat John Wheeler egter sy beroemde vertraagde keuringseksperiment voorgestel het, op grond van die kwantumweergawe, is dit teoreties bewys dat lig terselfdertyd 'n golf-deeltjie-superposisie-toestand van 'nóg golf of deeltjie, nóg golf of deeltjie' kan beliggaam, en hierdie vreemde verskynsel is in 'n groot aantal eksperimente waargeneem. Die eksperimentele waarneming van 'n golfdeeltjie-superposisie van lig daag die tradisionele grens van Bohr se komplementariteitsbeginsel uit en herdefinieer die konsep van dualiteit van die golf-deeltjie.
In 2013, geïnspireer deur die Cheshire Cat in Alice in Wonderland, het Aharonov et al. het die Quantum Cheshire Cat -teorie voorgestel. Hierdie teorie onthul 'n baie nuwe fisiese verskynsel, dit wil sê die liggaam van die Cheshire -kat (fisiese entiteit) kan ruimtelike skeiding van sy smiley -gesig (fisiese eienskap) verwesenlik, wat die skeiding van materiële eienskap en ontologie moontlik maak. Die navorsers het toe die Cheshire Cat -verskynsel in beide neutron- en fotonstelsels waargeneem, en die verskynsel van twee kwantum Cheshire -katte het verder waargeneem wat glimlaggende gesigte uitruil.
Onlangs, geïnspireer deur hierdie teorie, het professor Li Chuanfeng se span aan die University of Science and Technology of China, in samewerking met professor Chen Jingling se span aan die Nankai Universiteit, besef dat die golffartikel dualiteit vanOptika, dit wil sê die ruimtelike skeiding van golfeienskappe van deeltjie -eienskappe, deur eksperimente te ontwerp met behulp van verskillende grade van vryheid van fotone en die gebruik van swak metingstegnieke gebaseer op die evolusie van virtuele tyd. Die golf eienskappe en deeltjie -eienskappe van fotone word gelyktydig in verskillende streke waargeneem.
Die resultate sal help om die begrip van die basiese konsep van kwantummeganika, dualiteit van die golf-deeltjie, en die swak meetmetode wat gebruik word, ook idees te bied vir die eksperimentele navorsing in die rigting van kwantum-presisie-meting en teenfaktuele kommunikasie.
| Papierinligting |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. et al. Eksperimentele demonstrasie van die skeiding van die golf -deeltjie -dualiteit van 'n enkele foton met die kwantum Cheshire -kat. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/S41377-022-01063-5
Postyd: Desember 25-2023