Laine- ja osakeste omadus on looduses mateeria kaks põhiomadust. Valguse puhul on arutelu selle üle, kas see on laine või osake, pärineb 17. sajandist. Newton lõi oma raamatus suhteliselt täiusliku osakeste teooriaOptika, mis pani osakeste teooria valguse teooriast tavapäraseks teooriaks ligi sajandiks. Huygens, Thomas Young, Maxwell ja teised uskusid, et valgus oli laine. Kuni 20. sajandi alguseni pakkus Einstein väljaOptikakvant selgitusfotoelektrilineEfekt, mis pani inimesed mõistma, et valgusel on laine- ja osakeste duaalsuse omadused. BOHR tõi hiljem oma kuulsas täienduspõhimõttes välja, et see, kas valgus käitub lainena või osakesena, sõltub konkreetsest eksperimentaalsest keskkonnast ja et mõlemat omadust ei saa ühe katse korral samaaegselt täheldada. Pärast seda, kui John Wheeler tegi oma kuulsa hilinenud valiku eksperimendi, lähtudes selle kvantversioonist, on teoreetiliselt tõestatud, et valgus võib samaaegselt kehastada laineosakesi superpositsiooni olekut “ei laine ega osake, ei laine ega osake” ning seda kummalist nähtust on täheldatud suures hulgas katsetes. Valguse laineosakeste superpositsiooni eksperimentaalne vaatlus seab väljakutse Bohri täiendavuse põhimõtte traditsioonilisele piirile ja määratleb uuesti laineosakesi duaalsuse kontseptsiooni.
2013. aastal, inspireerituna Cheshire Cat'is Alice'is Imedemaal, Aharonov jt. pakkus välja kvant Cheshire Cat teooria. See teooria näitab väga uudset füüsilist nähtust, see tähendab, et Cheshire'i kassi keha (füüsiline olem) võib realiseerida ruumilist eraldumist oma naerunäost (füüsiline atribuut), mis teeb materiaalse omaduse ja ontoloogia võimaliku. Seejärel jälgisid teadlased Cheshire CAT nähtust nii neutroni- kui ka footonisüsteemides ning täheldasid veelgi kahe kvant -cheshire -kassi nähtust, mis vahetasid naeratavat nägu.
Hiljuti sellest teooriast inspireerituna on professor Li Chuanfengi meeskond Hiina teaduse ja tehnoloogia ülikooli koostöös Nankai ülikooli professor Chen Jinglingi meeskonnaga mõistnud laineosakeste duaalsuse eraldamistOptika, see tähendab, et laineomaduste ruumiline eraldamine osakeste omadustest, kavandades katseid, kasutades erinevaid footonite vabadusastet ja kasutades virtuaalse aja evolutsioonil põhinevaid nõrku mõõtmistehnikaid. Footonite laine omadusi ja osakeste omadusi täheldatakse erinevates piirkondades samaaegselt.
Tulemused aitavad süvendada kvantmehaanika põhikontseptsiooni, laineosakeste duaalsuse ja kasutatava nõrga mõõtmismeetodi mõistmist ka eksperimentaalsete uuringute ideid kvant täpsuse mõõtmise ja kontrafaktuaalse suhtluse suunas.
| Paberteave |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. jt. Eksperimentaalne demonstratsioon ühe footoni lainekeskuse duaalsuse eraldamiseks Quantum Cheshire Cat'iga. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Postiaeg: 25. detsember 20123