Eksperimental pamisahan gelombang-partikel duality

Sifat gelombang lan partikel minangka rong sifat dhasar materi ing alam. Ing kasus cahya, debat babagan apa gelombang utawa partikel diwiwiti ing abad kaping 17. Newton netepake teori partikel cahya sing relatif sampurna ing bukuneOptik, sing ndadekake téyori partikel cahya dadi téyori mainstream saklawasé abad. Huygens, Thomas Young, Maxwell lan liya-liyane percaya yen cahya minangka gelombang. Nganti awal abad kaping 20, Einstein ngusulakeOptikpanjelasan kuantum sakafotolistrikefek, kang digawe wong éling sing cahya nduweni karakteristik gelombang lan partikel duality. Bohr banjur nedahake ing prinsip komplementaritas sing misuwur manawa cahya tumindak minangka gelombang utawa partikel gumantung ing lingkungan eksperimen tartamtu, lan loro sifat kasebut ora bisa diamati bebarengan ing eksperimen siji. Nanging, sawise John Wheeler ngusulake eksprimen seleksi tertunda sing misuwur, adhedhasar versi kuantum, wis dibuktekake kanthi teori yen cahya bisa kanthi bebarengan ngemot negara superposisi gelombang-partikel saka "ora gelombang utawa partikel, ora gelombang utawa partikel", lan aneh iki. Fenomena wis diamati ing pirang-pirang eksperimen. Observasi eksperimen superposisi gelombang-partikel cahya nantang wates tradisional prinsip komplementaritas Bohr lan redefines konsep gelombang-partikel duality.

Ing 2013, diilhami dening kucing Cheshire ing Alice in Wonderland, Aharonov et al. ngusulake teori kucing kuantum Cheshire. Teori iki nuduhake fenomena fisik sing novel banget, yaiku, awak kucing Cheshire (entitas fisik) bisa nyadari pemisahan spasial saka pasuryan smiley (atribut fisik), sing ndadekake pemisahan atribut materi lan ontologi bisa. Para peneliti banjur mirsani fenomena kucing Cheshire ing sistem neutron lan foton, lan luwih ngamati fenomena loro kucing Cheshire kuantum ijol-ijolan pasuryan sing mesem.

Bubar, diilhami dening teori iki, tim Profesor Li Chuanfeng ing Universitas Sains lan Teknologi China, kanthi kolaborasi karo tim Profesor Chen Jingling ing Universitas Nankai, wis nyadari pamisahan dualisme gelombang-partikel sakaOptik, yaiku, pamisahan spasial sifat gelombang saka sifat partikel, kanthi ngrancang eksperimen nggunakake derajat kebebasan foton sing beda-beda lan nggunakake teknik pangukuran sing lemah adhedhasar evolusi wektu virtual. Sifat gelombang lan sifat partikel foton diamati bebarengan ing macem-macem wilayah.

Asil bakal mbantu kanggo deepen pangerten konsep dhasar saka mekanika kuantum, gelombang-partikel duality, lan cara pangukuran lemah digunakake uga bakal menehi gagasan kanggo riset eksperimen ing arah pangukuran tliti kuantum lan komunikasi counterfactual.

| informasi kertas |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Demonstrasi eksperimen kanggo misahake dualitas gelombang-partikel saka foton tunggal karo kucing Cheshire kuantum. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5


Wektu kirim: Dec-25-2023