Bangos ir dalelės savybės yra dvi pagrindinės materijos savybės gamtoje. Kalbant apie šviesą, diskusijos apie tai, ar tai banga, ar dalelė, prasidėjo XVII amžiuje. 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 a. pradžios Einšteinas pasiūlėOptikakvantinis paaiškinimasfotoelektrinisefektas, kuris padėjo žmonėms suprasti, kad šviesa turi bangų ir dalelių dualumo savybes. Vėliau Boras savo garsiajame komplementarumo principe nurodė, kad tai, ar šviesa elgiasi kaip banga, ar kaip dalelė, priklauso nuo konkrečios eksperimentinės aplinkos ir kad abiejų savybių negalima stebėti vienu metu viename eksperimente. Tačiau po to, kai Johnas Wheeleris pasiūlė savo garsųjį uždelstos atrankos eksperimentą, pagrįstą jo kvantine versija, teoriškai buvo įrodyta, kad šviesa vienu metu gali įkūnyti bangų ir dalelių superpozicijos būseną „nei banga, nei dalelė, nei banga, nei dalelė“, ir šis keistas reiškinys buvo pastebėtas daugelyje eksperimentų. Eksperimentinis šviesos bangų ir dalelių superpozicijos stebėjimas meta iššūkį tradicinėms Boro komplementarumo principo riboms ir iš naujo apibrėžia bangų ir dalelių dualumo sąvoką.
2013 m., įkvėpti Češyro katino iš „Alisos stebuklų šalyje“, Aharonovas ir kt. pasiūlė kvantinės Češyro katino teoriją. Ši teorija atskleidžia labai naują fizikos reiškinį, tai yra, Češyro katino kūnas (fizinis darinys) gali realizuoti erdvinį atskyrimą nuo besišypsančio veido (fizinio atributo), o tai leidžia atskirti materialųjį atributą ir ontologiją. Tuomet tyrėjai stebėjo Češyro katino reiškinį tiek neutronų, tiek fotonų sistemose, taip pat stebėjo dviejų kvantinių Češyro kačių, apsikeičiančių besišypsančiais veidais, reiškinį.
Neseniai, įkvėpti šios teorijos, Kinijos mokslo ir technologijų universiteto profesoriaus Li Chuanfengo komanda, bendradarbiaudama su Nankai universiteto profesoriaus Cheno Jinglingo komanda, suprato bangų ir dalelių dualumo atskyrimą.Optika, tai yra, erdvinis bangų savybių atskyrimas nuo dalelių savybių, projektuojant eksperimentus, kuriuose naudojami skirtingi fotonų laisvės laipsniai ir silpni matavimo metodai, pagrįsti virtualiu laiko evoliucija. Fotonų bangų ir dalelių savybės stebimos vienu metu skirtinguose regionuose.
Rezultatai padės pagilinti pagrindinės kvantinės mechanikos sąvokos, bangų ir dalelių dualumo, supratimą, o naudojamas silpnųjų matavimų 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 vieno fotono bangos ir dalelės dualumo atskyrimo kvantiniu Češyro kat. demonstravimas. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Įrašo laikas: 2023 m. gruodžio 25 d.