Gelombang dan harta zarah adalah dua sifat asas bahan dalam alam. Dalam kes cahaya, perdebatan mengenai sama ada gelombang atau zarah bermula pada abad ke -17. Newton menubuhkan teori zarah yang agak sempurna dalam bukunyaOptik, yang menjadikan teori zarah cahaya menjadi teori arus perdana selama hampir satu abad. Huygens, Thomas Young, Maxwell dan lain -lain percaya bahawa cahaya adalah gelombang. Sehingga awal abad ke -20, Einstein mencadangkanOptikPenjelasan kuantum mengenaiPhotoelectrickesan, yang membuat orang menyedari bahawa cahaya mempunyai ciri -ciri gelombang dan dualitas zarah. Bohr kemudiannya menegaskan dalam prinsip pelengkapnya yang terkenal bahawa sama ada cahaya berkelakuan sebagai gelombang atau zarah bergantung kepada persekitaran eksperimen tertentu, dan kedua -dua sifat tidak dapat diperhatikan secara serentak dalam satu eksperimen. Walau bagaimanapun, selepas John Wheeler mencadangkan eksperimen pemilihan yang terkenal, berdasarkan versi kuantumnya, secara teorinya telah membuktikan bahawa cahaya secara serentak dapat merangkumi keadaan superposisi gelombang-zarah "tidak gelombang atau zarah, tidak gelombang atau zarah", dan fenomena aneh ini telah diperhatikan dalam sejumlah besar eksperimen. Pemerhatian eksperimen gelombang-zarah superposisi cahaya mencabar sempadan tradisional prinsip pelengkap Bohr dan mentakrifkan semula konsep dualitas gelombang-zarah.
Pada tahun 2013, yang diilhamkan oleh Cheshire Cat di Alice in Wonderland, Aharonov et al. mencadangkan teori kucing kuantum Cheshire. Teori ini mendedahkan fenomena fizikal yang sangat baru, iaitu, badan kucing Cheshire (entiti fizikal) dapat menyedari pemisahan spatial dari wajah smileynya (atribut fizikal), yang menjadikan pemisahan atribut material dan ontologi mungkin. Para penyelidik kemudian mengamati fenomena kucing Cheshire dalam kedua -dua sistem neutron dan foton, dan selanjutnya memerhatikan fenomena dua kucing kuantum Cheshire bertukar wajah tersenyum.
Baru-baru ini, yang diilhamkan oleh teori ini, pasukan Profesor Li Chuanfeng di Universiti Sains dan Teknologi China, dengan kerjasama pasukan Profesor Chen Jingling di Nankai University, telah menyedari pemisahan dualitas gelombang-zarahOptik, iaitu pemisahan spatial sifat gelombang dari sifat zarah, dengan merancang eksperimen menggunakan tahap kebebasan foton yang berlainan dan menggunakan teknik pengukuran yang lemah berdasarkan evolusi masa maya. Ciri -ciri gelombang dan sifat zarah foton diperhatikan secara serentak di kawasan yang berbeza.
Hasilnya akan membantu memperdalam pemahaman konsep asas mekanik kuantum, dualitas gelombang-zarah, dan kaedah pengukuran yang lemah yang digunakan juga akan memberikan idea untuk penyelidikan eksperimen ke arah pengukuran ketepatan kuantum dan komunikasi counterfactual.
| Maklumat Kertas |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. et al. Demonstrasi eksperimen memisahkan dualitas gelombang gelombang foton tunggal dengan kucing kuantum Cheshire. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/S41377-022-01063-5
Masa Post: Dec-25-2023