Wellen- und Partikeleigenschaften sind zwei grundlegende Eigenschaften der Materie in der Natur. Im Licht des Lichts reicht die Debatte darüber, ob es sich um eine Welle oder ein Teilchen handelt, bis ins 17. Jahrhundert. Newton etablierte in seinem Buch eine relativ perfekte Lichttheorie des LichtsOptik, was die Teilchentheorie des Lichts seit fast einem Jahrhundert zur Mainstream -Theorie wurde. Huygens, Thomas Young, Maxwell und andere glaubten, dass Licht eine Welle sei. Bis zum frühen 20. Jahrhundert schlug Einstein die vorOptikQuantenerläuterung derphotoelektrischWirkung, der die Menschen erkennen ließ, dass Licht die Eigenschaften der Wellen- und Partikel -Dualität aufweist. Bohr wies später in seinem berühmten Komplementaritätsprinzip darauf hin, dass sich das Licht, ob Licht sich als Welle oder Partikel verhält, von der spezifischen experimentellen Umgebung abhängt und dass beide Eigenschaften in einem einzigen Experiment nicht gleichzeitig beobachtet werden können. Nachdem John Wheeler sein berühmtes verzögertes Selektionsexperiment auf der Grundlage seiner Quantenversion vorgeschlagen hatte, wurde theoretisch bewiesen, dass Licht gleichzeitig einen Überlagerungszustand von Wellenpartikeln verkörpern kann, und dieses seltsame Phänomen wurde in einer großen Anzahl von Experimenten beobachtet. Die experimentelle Beobachtung der Überlagerung des Lichts von Wellenpartikeln des Lichts stellt die traditionelle Grenze des Komplementaritätsprinzips von Bohr in Frage und definiert das Konzept der Wellenpartikel-Dualität neu.
Im Jahr 2013, inspiriert von der Cheshire Cat in Alice im Wunderland, haben Aharonov et al. schlug die Quanten -Cheshire -Katzentheorie vor. Diese Theorie zeigt ein sehr neuartiges physikalisches Phänomen, dh der Körper der Cheshire -Katze (physische Entität) kann die räumliche Trennung von seinem Smiley -Gesicht (physikalisches Attribut) realisieren, was die Trennung von Materialattribut und Ontologie ermöglicht. Die Forscher beobachteten dann das Cheshire -Katzenphänomen sowohl im Neutronen- als auch in den Photonensystemen und beobachteten das Phänomen von zwei Quanten -Cheshire -Katzen weiter, die lächelnde Gesichter austauschten.
Inspiriert von dieser Theorie hat Professor Li Chuanfengs Team an der University of Science and Technology of China in Zusammenarbeit mit dem Team von Professor Chen Jingling an der Nankai University die Trennung der Wellenpartikel-Dualität von der Nankai University erkanntOptikDas heißt, die räumliche Trennung von Welleneigenschaften von Partikeleigenschaften, indem Experimente unter Verwendung verschiedener Grad der Photonenfreiheit und mit schwachen Messtechniken anhand der virtuellen Zeitentwicklung verwendet werden. Die Welleneigenschaften und die Partikeleigenschaften von Photonen werden gleichzeitig in verschiedenen Regionen beobachtet.
Die Ergebnisse werden dazu beitragen, das Verständnis des grundlegenden Konzepts der Quantenmechanik, der Wellenpartikel-Dualität und der verwendeten schwachen Messmethode auch Ideen für die experimentelle Forschung in Richtung Quantenpräzisionsmessung und kontrafaktischer Kommunikation zu vermitteln.
| Papierinformationen |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. et al. Experimentelle Demonstration der Trennung der Wellen -Partikel -Dualität eines einzelnen Photons mit der Quanten -Cheshire -Katze. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Postzeit: Dez.-25-2023