Вълновото и корпускулярното свойство са две основни свойства на материята в природата. В случая със светлината, дебатът дали е вълна или частица датира от 17-ти век. Нютон създава относително съвършена корпускулярна теория на светлината в книгата сиОптика, което превърна теорията за светлината в основна теория в продължение на близо век. Хюйгенс, Томас Йънг, Максуел и други вярваха, че светлината е вълна. До началото на 20-ти век Айнщайн предложиОптикаквантово обяснение нафотоелектриченефект, който накара хората да осъзнаят, че светлината има характеристиките на вълнов и корпускулярен дуализъм. По-късно Бор посочва в известния си принцип на допълнителност, че дали светлината се държи като вълна или като частица зависи от специфичната експериментална среда и че и двете свойства не могат да бъдат наблюдавани едновременно в един експеримент. След като обаче Джон Уилър предлага известния си експеримент със забавена селекция, базиран на неговата квантова версия, теоретично е доказано, че светлината може едновременно да въплъщава състояние на суперпозиция вълна-частица „нито вълна, нито частица, нито вълна, нито частица“ и това странно явление е наблюдавано в голям брой експерименти. Експерименталното наблюдение на суперпозицията вълна-частица на светлината оспорва традиционната граница на принципа на допълнителност на Бор и предефинира концепцията за вълна-частичен дуализъм.
През 2013 г., вдъхновени от чеширската котка в „Алиса в страната на чудесата“, Ахаронов и др. предлагат квантовата теория за чеширската котка. Тази теория разкрива много ново физическо явление, а именно, че тялото (физическата единица) на чеширската котка може да реализира пространствено разделение от усмихнатото си лице (физически атрибут), което прави възможно разделянето на материалния атрибут и онтологията. След това изследователите наблюдават феномена на чеширската котка както в неутронни, така и в фотонни системи, а освен това наблюдават феномена на две квантови чеширски котки, разменящи усмихнати лица.
Наскоро, вдъхновен от тази теория, екипът на професор Ли Чуанфенг от Китайския университет за наука и технологии, в сътрудничество с екипа на професор Чен Дзинлин от университета Нанкай, осъзна разделянето на корпускулярно-вълновия дуализъм...Оптика, тоест пространственото разделяне на вълновите свойства от свойствата на частиците, чрез проектиране на експерименти, използващи различни степени на свобода на фотоните и използване на слаби техники за измерване, базирани на еволюцията на виртуалното време. Вълновите и частицовите свойства на фотоните се наблюдават едновременно в различни области.
Резултатите ще помогнат за задълбочаване на разбирането на основната концепция на квантовата механика, корпускулярно-вълновия дуализъм, а използваният метод за слабо измерване ще предостави идеи за експериментални изследвания в посока на квантово прецизно измерване и контрафактуална комуникация.
| информация на хартия |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. и др. Експериментална демонстрация на разделяне на корпускулярно-вълновия дуализъм на един фотон с квантовата Чеширска котка. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Време на публикуване: 25 декември 2023 г.