Dalga ve parçacık özelliği, maddenin doğadaki iki temel özelliğidir. Işığın dalga mı parçacık mı olduğu tartışması 17. yüzyıla kadar uzanıyor. Newton, kitabında ışığın nispeten mükemmel bir parçacık teorisini oluşturdu.OptikBu da ışığın parçacık teorisini neredeyse bir yüzyıldır ana akım teori haline getirdi. Huygens, Thomas Young, Maxwell ve diğerleri ışığın bir dalga olduğuna inanıyorlardı. 20. yüzyılın başlarına kadar Einstein şunu önerdi:Optikkuantum açıklamasıfotoelektrikİnsanların ışığın dalga ve parçacık ikiliği özelliklerine sahip olduğunu anlamasını sağlayan etki. Bohr daha sonra ünlü tamamlayıcılık ilkesinde ışığın dalga olarak mı yoksa parçacık olarak mı davrandığının belirli deneysel ortama bağlı olduğunu ve her iki özelliğin tek bir deneyde aynı anda gözlemlenemeyeceğini belirtti. Ancak John Wheeler'ın ünlü gecikmeli seçilim deneyini kuantum versiyonuna dayanarak önermesinin ardından, ışığın aynı anda "ne dalga, ne parçacık, ne dalga, ne parçacık" şeklinde bir dalga-parçacık süperpozisyon durumunu içerebileceği teorik olarak kanıtlandı ve bu gariplik ortaya çıktı. fenomen çok sayıda deneyde gözlemlenmiştir. Işığın dalga-parçacık süperpozisyonunun deneysel gözlemi, Bohr'un tamamlayıcılık ilkesinin geleneksel sınırlarına meydan okuyor ve dalga-parçacık ikiliği kavramını yeniden tanımlıyor.
2013 yılında Aharonov ve diğerleri, Alice Harikalar Diyarında'daki Cheshire kedisinden ilham aldılar. kuantum Cheshire kedisi teorisini önerdi. Bu teori çok yeni bir fiziksel olguyu ortaya koymaktadır; yani Cheshire kedisinin bedeni (fiziksel varlık), gülen yüzünden (fiziksel nitelik) mekansal ayrım gerçekleştirebilmektedir, bu da maddi nitelik ve ontoloji ayrımını mümkün kılmaktadır. Araştırmacılar daha sonra hem nötron hem de foton sistemlerinde Cheshire kedisi fenomenini gözlemlediler ve ayrıca iki kuantum Cheshire kedisinin gülümseyen yüzler değiştirmesi fenomenini gözlemlediler.
Son zamanlarda, bu teoriden ilham alan, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Profesör Li Chuanfeng'in ekibi, Nankai Üniversitesi'nden Profesör Chen Jingling'in ekibiyle işbirliği içinde, dalga-parçacık ikiliğinin ayrılmasını gerçekleştirdi.Optikyani, fotonların farklı serbestlik derecelerini kullanan deneyler tasarlayarak ve sanal zaman evrimine dayalı zayıf ölçüm teknikleri kullanarak dalga özelliklerinin parçacık özelliklerinden mekansal olarak ayrılması. Fotonların dalga özellikleri ve parçacık özellikleri farklı bölgelerde eş zamanlı olarak gözlemlenir.
Sonuçlar, kuantum mekaniğinin temel kavramı olan dalga-parçacık ikiliğine ilişkin anlayışın derinleştirilmesine yardımcı olacak ve kullanılan zayıf ölçüm yöntemi, aynı zamanda kuantum hassas ölçümü ve karşı olgusal iletişim yönünde deneysel araştırmalar için de fikir sağlayacaktır.
| kağıt bilgileri |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. ve diğerleri. Tek bir fotonun dalga-parçacık ikiliğini kuantum Cheshire kedisi ile ayırmanın deneysel gösterimi. Light Sci Başvurusu 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Gönderim zamanı: 25 Aralık 2023