Vlastnost vlny a částic jsou dvě základní vlastnosti hmoty v přírodě. V případě světla debata o tom, zda se jedná o vlnu nebo částice, sahá až do 17. století. Newton ve své knize založil relativně dokonalou teorii částic světlaOptika, která způsobila, že se teorie světla světla stala teorií hlavního proudu téměř století. Huygens, Thomas Young, Maxwell a další věřili, že světlo je vlna. Až do počátku 20. století navrhl EinsteinOptikakvantové vysvětleníFotoelektrikumÚčinek, díky kterému si lidé uvědomili, že světlo má vlastnosti duality vlny a částic. Bohr později ve svém slavném principu komplementarity poukázal na to, že to, zda se světlo chová jako vlna nebo částice, závisí na specifickém experimentálním prostředí a že obě vlastnosti nelze pozorovat současně v jediném experimentu. Poté, co John Wheeler navrhl svůj slavný experiment se zpožděným výběrem, na základě jeho kvantové verze bylo teoreticky prokázáno, že světlo může současně ztělesnit stav superpozice vlnové částice „ani vlny, ani vlny ani částice“ a tento podivný jev byl pozorován ve velkém počtu experimentů. Experimentální pozorování superpozice světelného vlnového částice zpochybňuje tradiční hranici BOHRovy principu komplementarity a předefinuje koncept duality vlnové částice.
V roce 2013, inspirovaná kočkou Cheshire v Alice v říši divů, Aharonov et al. navrhl teorii kvantové kočky Cheshire. Tato teorie odhaluje velmi nový fyzický jev, tj. Tělo kočky Cheshire (fyzická entita) může realizovat prostorové oddělení od své smajlíky (fyzický atribut), což umožňuje oddělení materiálového atributu a ontologie. Vědci pak pozorovali fenomén kočky Cheshire Cat v neutronových i fotonových systémech a dále pozorovali jev dvou kvantových cheshire koček, které si vyměňují usmívající se tváře.
Nedávno, inspirovaný touto teorií, tým profesora Li Chuanfeng na University of Science and Technology of China ve spolupráci s týmem profesora Chen Jingling na Nankai University, si uvědomil oddělení duality vlnové částice vlnOptika, to znamená, že prostorové separace vlastností vln od vlastností částic navrhovalo experimenty pomocí různých stupňů svobody fotonů a pomocí slabých technik měření založené na evoluci virtuálního času. Vlastnosti vlny a vlastnosti částic fotonů jsou pozorovány současně v různých oblastech.
Výsledky pomohou prohloubit porozumění základnímu konceptu kvantové mechaniky, duality vlnových částic a použité metody slabé měření také poskytne nápady pro experimentální výzkum ve směru měření kvantové přesnosti a kontrafaktuální komunikace.
| Informace o papíru |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. a kol. Experimentální demonstrace oddělování duality vln -vlny jediného fotonu s kvantovou kočkou Cheshire. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/S41377-022-01063-5
Čas příspěvku: prosince-25-2023