Laine ja osakeste omadus on looduses esineva aine kaks põhiomadust. Valguse puhul on vaidlus selle üle, kas tegu on laine või osakesega, juba 17. sajandist. Newton kehtestas oma raamatus suhteliselt täiusliku valguse osakeste teooriaOptika, mis muutis valguse osakeste teooria peavooluteooriaks peaaegu sajandiks. Huygens, Thomas Young, Maxwell ja teised uskusid, et valgus on laine. Kuni 20. sajandi alguseni pakkus Einstein väljaOptikakvantseletusfotoelektrilineefekt, mis pani inimesed mõistma, et valgusel on laine ja osakese duaalsuse omadused. Hiljem juhtis Bohr oma kuulsas komplementaarsuse põhimõttes tähelepanu sellele, et see, kas valgus käitub laine või osakesena, sõltub konkreetsest katsekeskkonnast ning mõlemat omadust ei saa ühe katse käigus korraga jälgida. Kuid pärast seda, kui John Wheeler pakkus välja oma kuulsa viivitatud valiku katse, mis põhineb selle kvantversioonil, on teoreetiliselt tõestatud, et valgus võib samaaegselt kehastada laine-osakeste superpositsiooni olekut "ei laine ega osake, ei laine ega osake" ja see kummaline. nähtust on täheldatud paljudes katsetes. Valguse laine-osakeste superpositsiooni eksperimentaalne vaatlus seab kahtluse alla Bohri komplementaarsuse põhimõtte traditsioonilise piiri ja määratleb uuesti laine-osakeste duaalsuse kontseptsiooni.
2013. aastal, inspireerituna Cheshire'i kassist Alice Imedemaal, Aharonov jt. pakkus välja Cheshire'i kasside kvantteooria. See teooria paljastab väga uudse füüsilise nähtuse, st Cheshire'i kassi keha (füüsiline üksus) suudab realiseerida ruumilise eraldatuse oma naerunäost (füüsiline atribuut), mis teeb võimalikuks materiaalse atribuudi ja ontoloogia eraldamise. Seejärel jälgisid teadlased Cheshire'i kassi fenomeni nii neutron- kui ka footonisüsteemides ning täiendavalt kahe kvant-Cheshire'i kassi nähtust, kes vahetasid naeratavaid nägusid.
Hiljuti on sellest teooriast inspireeritud professor Li Chuanfengi meeskond Hiina Teadus- ja Tehnoloogiaülikoolis koostöös professor Chen Jinglingi meeskonnaga Nankai ülikoolis mõistnud laine-osakeste duaalsuse eraldamist.Optika, st laineomaduste ruumiline eraldamine osakeste omadustest, kavandades eksperimente, kasutades footonite erinevat vabadusastet ja kasutades nõrku mõõtmistehnikaid, mis põhinevad virtuaalse aja evolutsioonil. Footonite laineomadusi ja osakeste omadusi vaadeldakse samaaegselt erinevates piirkondades.
Tulemused aitavad süvendada arusaamist kvantmehaanika põhikontseptsioonist, laine-osakeste duaalsusest ning kasutatav nõrk mõõtmismeetod annab ideid ka eksperimentaalseks uurimiseks kvanttäppismõõtmise ja kontrafaktuaalse kommunikatsiooni suunal.
| paberinfo |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. jt. Eksperimentaalne demonstratsioon ühe footoni laine-osakeste duaalsuse eraldamisest Cheshire'i kvantkassiga. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Postitusaeg: 25. detsember 2023