Aalto- ja hiukkasominaisuus ovat luonteeltaan kaksi perusominaisuutta. Valon tapauksessa keskustelu siitä, onko se aalto vai hiukkas, juontaa juurensa 1700 -luvulle. Newton perusti kirjassaan suhteellisen täydellisen hiukkasten valonteorianOptiikka, joka teki hiukkasten valon teoriasta, tuli valtavirran teoria lähes vuosisadan ajan. Huygens, Thomas Young, Maxwell ja muut uskoivat, että valo oli aalto. 1900 -luvun alkuun asti Einstein ehdottiOptiikkakvantti selitysvalosähköinenVaikutus, joka sai ihmiset ymmärtämään, että valolla on aallon ja hiukkasten kaksinaisuuden ominaisuudet. Bohr huomautti myöhemmin hänen kuuluisassa komplementaarisuusperiaatteessaan, jonka mukaan valo käyttäytyy aaltona vai hiukkasena riippuu erityisestä kokeellisesta ympäristöstä ja että molempia ominaisuuksia ei voida havaita samanaikaisesti yhdessä kokeessa. Sen jälkeen kun John Wheeler ehdotti hänen kuuluisaa viivästynyttä valintakoetta, joka perustuu sen kvanttiversioon, teoreettisesti on osoitettu, että valo voi samanaikaisesti ilmentää aaltoliikenteen superpositiotilaa "aalto tai hiukkas, ei aalto eikä hiukkas", ja tätä outoa ilmiötä ei ole havaittu suuressa määrässä kokeita. Valon aaltopartikkelin superposition kokeellinen havainto haastaa Bohrin komplementaarisuusperiaatteen perinteisen rajan ja määrittelee uudelleen aaltoliikkeen kaksinaisuuden käsitteen.
Vuonna 2013 Cheshire -kissan inspiroima Alice in Wonderland, Aharonov et al. ehdotti Quantum Cheshire -kissan teoriaa. Tämä teoria paljastaa erittäin uuden fyysisen ilmiön, toisin sanoen Cheshire -kissan ruumiin (fyysinen kokonaisuus) voi toteuttaa alueellisen erottelun hymiöistään (fyysinen ominaisuus), mikä tekee materiaaliominaisuuden ja ontologian erottamisesta mahdollisen. Tutkijat havaitsivat sitten Cheshire CAT -ilmiön sekä neutroni- että fotonijärjestelmissä ja havaitsivat edelleen kahden kvantti cheshire -kissan ilmiötä vaihtaen hymyileviä kasvoja.
Äskettäin tämän teorian innoittamana professori Li Chuanfengin tiimi Kiinan tiede- ja teknologiayliopistossa, yhteistyössä professori Chen Jinglingin Nankai-yliopiston ryhmän kanssa, on huomannut aaltotilan kaksinaisuuden erottamisenOptiikka, toisin sanoen aallon ominaisuuksien alueellinen erottaminen hiukkasten ominaisuuksista suunnittelemalla kokeita käyttämällä fotonien vapauden erilaisia asteita ja käyttämällä heikkoja mittaustekniikoita virtuaalisen ajan kehityksen perusteella. Fotonien aallon ominaisuudet ja hiukkasten ominaisuudet havaitaan samanaikaisesti eri alueilla.
Tulokset auttavat syventämään kvanttimekaniikan peruskäsitteen, aaltopartikkelin kaksinaisuuden ja käytetyn heikon mittausmenetelmän ymmärtämistä, joka tarjoaa myös ideoita kokeelliseen tutkimukseen kvanttitarkkuuden mittauksen ja kontrafaktuaalisen viestinnän suuntaan.
Ja Paperitiedot |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. et ai. Kokeellinen osoitus yhden fotonin aalto -piikkaan kaksinaisuuden erottamisesta Quantum Cheshire -kissan kanssa. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Viestin aika: 25.-25. Joulukuuta