A hullám- és részecskék tulajdonsága az anyag két alapvető tulajdonsága. A fény esetében a vita arról, hogy hullám vagy részecske a 17. századból származik. Newton a könyvében egy viszonylag tökéletes szemcsék -elméletet hozott létreOptika, amely miatt a fényrészelmélet közel egy évszázadig a mainstream elméletévé vált. Huygens, Thomas Young, Maxwell és mások úgy gondolták, hogy a fény hullám. A 20. század elejéig Einstein javasolta aOptikaafotoelektromosA hatás, amely arra késztette az embereket, hogy a fény a hullám és a részecske kettősségének jellemzőivel rendelkezik. Bohr később rámutatott a híres komplementaritási elvében, hogy a fény hullámként vagy részecskeként viselkedik -e a specifikus kísérleti környezettől, és hogy mindkét tulajdonság nem figyelhető meg egyszerre egyetlen kísérletben. Miután John Wheeler javasolta a híres késleltetett szelekciós kísérletét, annak kvantum változata alapján, elméletileg bebizonyosodott, hogy a fény egyidejűleg megtestesítheti a hullámrészecske szuperpozíciós állapotát, amelyben sem hullám, sem részecske, sem hullám, sem részecske nem ", és ezt a furcsa jelenséget számos kísérlet során megfigyelték. A hullámrészecske szuperpozíciójának kísérleti megfigyelése megkérdőjelezi a Bohr komplementaritási elvének hagyományos határát, és újradefiniálja a hullámrészecskék kettősségének fogalmát.
2013 -ban, a Cheshire -macska ihlette Alice -ban, Wonderlandben, Aharonov et al. Javasolta a kvantum cheshire macskaelméletet. Ez az elmélet egy nagyon új fizikai jelenséget fed fel, azaz a Cheshire -macska teste (fizikai entitás) felismerheti a térbeli elválasztást a mosolygó arcától (fizikai tulajdonság), ami lehetővé teszi az anyagi tulajdonság és az ontológia elválasztását. A kutatók ezután megfigyelték a Cheshire -macska jelenségét mind a neutron, mind a fotonrendszerben, és tovább figyelték a mosolygó arcok cseréje két kvantum cheshire macskájának jelenségét.
A közelmúltban, ezt az elméletet ihlette, Li Chuanfeng professzor a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetemen, Chen Jingling professzorral együttműködve a Nankai Egyetemen együttműködve megvalósította a hullámrészecske kettősségének szétválasztását.Optika, vagyis a hullámtulajdonságok térbeli elválasztása a részecskék tulajdonságaitól, a fotonok különböző fokú szabadságának felhasználásával végzett kísérletek megtervezésével és a virtuális idő evolúciója alapján gyenge mérési technikák alkalmazásával. A fotonok hullámtulajdonságait és részecskék tulajdonságait egyszerre figyeljük meg a különböző régiókban.
Az eredmények elősegítik a kvantummechanika, a hullámrészecske kettősségének alapfogalmának megértését, és az alkalmazott gyenge mérési módszer ötleteket fog nyújtani a kvantum-pontosság mérés és az ellenvaktív kommunikáció kísérleti kutatására is.
| Papírinformációk |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Kísérleti demonstráció az egyetlen foton hullám -részecske kettősségének elválasztásának a kvantum -cheshire macskával. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/S41377-022-01063-5
A postai idő: december-25-2023