Proprietatea de undă și particule sunt două proprietăți de bază ale materiei în natură. În cazul luminii, dezbaterea cu privire la faptul că este vorba despre o undă sau o particulă datează din secolul al XVII -lea. Newton a stabilit o teorie a luminii relativ perfectă în cartea saOptică, ceea ce a făcut ca teoria particulelor luminii să devină teoria principală timp de aproape un secol. Huygens, Thomas Young, Maxwell și alții au crezut că lumina este un val. Până la începutul secolului XX, Einstein a propusOpticăExplicație cuantică afotoelectricefect, care i -a făcut pe oameni să -și dea seama că lumina are caracteristicile dualității undelor și particulelor. Ulterior, Bohr a subliniat în faimosul său principiu complementaritate că dacă lumina se comportă ca o undă sau o particulă depinde de mediul experimental specific și că ambele proprietăți nu pot fi observate simultan într -un singur experiment. Cu toate acestea, după ce John Wheeler și-a propus celebrul experiment de selecție întârziat, pe baza versiunii sale cuantice, s-a dovedit teoretic că lumina poate întruchipa simultan o stare de suprapunere a particulelor de undă a „nici undă, nici particulă, nici undă, nici particule”, iar acest fenomen ciudat a fost observat într-un număr mare de experimente. Observația experimentală a superpoziției de lumină a luminii provoacă granița tradițională a principiului complementarității lui Bohr și redefinește conceptul de dualitate a particulelor de undă.
În 2013, inspirat de Cheshire Cat din Alice în Țara Minunilor, Aharonov și colab. a propus teoria cuantică a pisicii Cheshire. Această teorie dezvăluie un fenomen fizic foarte nou, adică corpul pisicii Cheshire (entitatea fizică) poate realiza separarea spațială de chipul său zâmbet (atributul fizic), ceea ce face posibilă separarea atributului și ontologiei materiale. Cercetătorii au observat apoi fenomenul CHESHIRE CAT atât în sistemele de neutroni cât și în foton și au observat în continuare fenomenul a două pisici cuantice Cheshire care schimbau fețe zâmbitoare.
Recent, inspirat de această teorie, echipa profesorului Li Chuanfeng la Universitatea de Știință și Tehnologie din China, în colaborare cu echipa profesorului Chen Jingling de la Universitatea Nankai, și-a dat seamaOptică, adică separarea spațială a proprietăților de undă de proprietățile particulelor, prin proiectarea experimentelor folosind diferite grade de libertate a fototonilor și folosind tehnici slabe de măsurare bazate pe evoluția timpului virtual. Proprietățile de undă și proprietățile particulelor fototonilor sunt observate simultan în diferite regiuni.
Rezultatele vor ajuta la aprofundarea înțelegerii conceptului de bază de mecanică cuantică, dualitatea particulelor de undă, iar metoda slabă de măsurare folosită va oferi, de asemenea, idei pentru cercetarea experimentală în direcția măsurării cuantice a preciziei și a comunicării contrafactuale.
| Informații despre hârtie |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. și colab. Demonstrație experimentală de separare a dualității de undă - a unui singur foton cu pisica Cheshire cuantică. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/S41377-022-01063-5
Timpul post: 25-2023 decembrie