Bangos ir dalelių savybės yra dvi pagrindinės materijos savybės gamtoje. Kalbant apie šviesą, diskusijos, ar tai banga, ar dalelė, prasidėjo XVII a. Niutonas savo knygoje sukūrė gana tobulą šviesos dalelių teorijąOptika, dėl kurios šviesos dalelių teorija beveik šimtmetį tapo pagrindine teorija. Huygensas, Thomas Youngas, Maxwellas ir kiti tikėjo, kad šviesa yra banga. Iki XX amžiaus pradžios Einšteinas siūlėOptikakvantinis paaiškinimasfotoelektrinisefektas, dėl kurio žmonės suprato, kad šviesa turi bangų ir dalelių dvilypumo ypatybes. Vėliau Bohras savo garsiuoju papildomumo principu pažymėjo, kad tai, ar šviesa elgiasi kaip banga, ar kaip dalelė, priklauso nuo konkrečios eksperimentinės aplinkos ir kad abi savybės negali būti stebimos vienu metu viename eksperimente. Tačiau po to, kai John Wheeler pasiūlė savo garsųjį uždelsto atrankos eksperimentą, pagrįstą jo kvantine versija, teoriškai buvo įrodyta, kad šviesa vienu metu gali įkūnyti bangos dalelių superpozicijos būseną „nei banga, nei dalelė, nei banga, nei dalelė“, ir tai keista. reiškinys buvo pastebėtas daugelyje eksperimentų. Eksperimentinis šviesos bangos ir dalelių superpozicijos stebėjimas meta iššūkį tradicinei Bohro komplementarumo principo ribai ir iš naujo apibrėžia bangos ir dalelių dvilypumo sampratą.
2013 m., įkvėptas Češyro katės Alisa Stebuklų šalyje, Aharonovas ir kt. pasiūlė kvantinę Češyro kačių teoriją. Ši teorija atskleidžia labai naują fizinį reiškinį, ty Češyro katės kūnas (fizinis subjektas) gali realizuoti erdvinį atsiskyrimą nuo savo šypsenėlės (fizinės savybės), todėl įmanoma atskirti materialų požymį ir ontologiją. Tada mokslininkai stebėjo Češyro katės fenomeną tiek neutronų, tiek fotonų sistemose ir toliau stebėjo dviejų kvantinių Češyro kačių reiškinį, besikeičiančius besišypsančius veidus.
Neseniai, įkvėpta šios teorijos, profesoriaus Li Chuanfengo komanda iš Kinijos mokslo ir technologijos universiteto, bendradarbiaudama su profesoriaus Chen Jinglingo komanda Nankai universitete, suprato bangos ir dalelės dvilypumo atskyrimą.Optika, tai yra erdvinis bangų savybių atskyrimas nuo dalelių savybių, projektuojant eksperimentus, naudojant skirtingus fotonų laisvės laipsnius ir naudojant silpnus matavimo metodus, pagrįstus virtualia laiko evoliucija. Fotonų banginės ir dalelių savybės skirtinguose regionuose stebimos vienu metu.
Rezultatai padės gilinti supratimą apie pagrindinę kvantinės mechanikos sampratą, bangų ir dalelių dvilypumą, o naudojamas silpnas matavimo metodas taip pat suteiks idėjų eksperimentiniams tyrimams kvantinio tikslumo matavimo ir kontrafaktinės komunikacijos kryptimi.
| popierinė informacija |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. ir kt. Eksperimentinis demonstravimas, kaip atskirti vieno fotono bangos ir dalelės dvilypumą su kvantine Češyro kate. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Paskelbimo laikas: 2023-12-25