Dalga ve parçacık özelliği, doğada maddenin iki temel özelliğidir. Işık durumunda, bir dalga mı yoksa parçacık olup olmadığı konusundaki tartışma 17. yüzyıla kadar uzanır. Newton kitabında nispeten mükemmel bir parçacık ışık teorisi kurduOptikParçacık ışığın teorisini yaklaşık bir asırdır ana akım teorisi haline getiren. Huygens, Thomas Young, Maxwell ve diğerleri ışığın bir dalga olduğuna inanıyorlardı. 20. yüzyılın başlarına kadar Einstein,Optikkuantum açıklamasıfotoelektrikİnsanların ışığın dalga ve parçacık ikilik özelliklerine sahip olduğunu fark etmesini sağladı. Bohr daha sonra ünlü tamamlayıcılık ilkesinde, ışığın bir dalga veya parçacık gibi davranıyor olup olmadığı spesifik deneysel ortama bağlı olduğunu ve her iki özelliğin de tek bir deneyde aynı anda gözlemlenemeyeceğini belirtti. Bununla birlikte, John Wheeler, kuantum versiyonuna dayanarak ünlü gecikmeli seçim denemesini önerdikten sonra, ışığın aynı anda “ne dalga ne de parçacık, ne dalga ne de parçacık” bir dalga-partikül süperpozisyon durumunu somutlaştırabileceği ve bu garip fenomenin çok sayıda deneyde gözlendiği teorik olarak kanıtlanmıştır. Dalga-partikül ışığının deneysel gözlemi, Bohr'un tamamlayıcılık ilkesinin geleneksel sınırına meydan okuyor ve dalga-partikül ikilik kavramını yeniden tanımlıyor.
2013 yılında, Harikalar Diyarında Alice'deki Cheshire Cat'ten esinlenerek Aharonov ve ark. Quantum Cheshire Cat teorisini önerdi. Bu teori çok yeni bir fiziksel fenomeni ortaya çıkarır, yani Cheshire Cat'in vücudu (fiziksel varlık), malzeme niteliğinin ve ontolojinin ayrılmasını mümkün kılan gülen yüzünden (fiziksel özellik) mekansal ayrılmayı gerçekleştirebilir. Araştırmacılar daha sonra hem nötron hem de foton sistemlerinde Cheshire kedi fenomenini gözlemlediler ve ayrıca gülümseyen yüz alışverişi yapan iki kuantum Cheshire kedisinin fenomenini gözlemlediler.
Son zamanlarda, bu teoriden esinlenen Profesör Li Chuanfeng'in Çin Bilim ve Teknolojisi Ekibi, Profesör Chen Jingling'in Nankai Üniversitesi ekibi ile işbirliği içinde, dalga-partikül ikisinin ayrılmasını fark etti.Optik, yani, farklı foton serbestlik dereceleri kullanarak ve sanal zaman evrimine dayanan zayıf ölçüm teknikleri kullanarak deneyler tasarlayarak dalga özelliklerinin parçacık özelliklerinden uzamsal olarak ayrılması. Fotonların dalga özellikleri ve parçacık özellikleri farklı bölgelerde aynı anda gözlenir.
Sonuçlar, kuantum mekaniği, dalga-partikül ikiliği ve kullanılan zayıf ölçüm yöntemi kavramının anlaşılmasının derinleştirilmesine yardımcı olacaktır ve deneysel araştırma için kuantum hassasiyet ölçümü ve karşı-olgusal iletişim yönünde fikirler sunacaktır.
| Kağıt Bilgileri |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. ve diğ. Tek bir fotonun dalga - partikül ikiliği ile kuantum cheshire kedisi ile ayrılmanın deneysel gösterimi. Hafif Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Gönderme Zamanı: 25-2023