Ang pag-aari ng alon at butil ay dalawang pangunahing katangian ng bagay sa kalikasan.Sa kaso ng liwanag, ang debate kung ito ay isang alon o isang butil ay nagsimula noong ika-17 siglo.Itinatag ni Newton ang isang medyo perpektong teorya ng particle ng liwanag sa kanyang aklatMga optika, na ginawa ang teorya ng particle ng liwanag na naging pangunahing teorya sa loob ng halos isang siglo.Naniniwala sina Huygens, Thomas Young, Maxwell at iba pa na ang liwanag ay isang alon.Hanggang sa unang bahagi ng ika-20 siglo, iminungkahi ni Einstein angMga optikaquantum explanation ngphotoelectricepekto, na nagpaunawa sa mga tao na ang liwanag ay may mga katangian ng wave at particle duality.Kalaunan ay itinuro ni Bohr sa kanyang sikat na complementarity na prinsipyo na kung ang liwanag ay kumikilos bilang isang alon o isang particle ay nakasalalay sa partikular na eksperimentong kapaligiran, at ang parehong mga katangian ay hindi maaaring obserbahan nang sabay-sabay sa isang eksperimento.Gayunpaman, pagkatapos na iminungkahi ni John Wheeler ang kanyang sikat na naantalang eksperimento sa pagpili, batay sa quantum version nito, pinatunayan sa teorya na ang liwanag ay maaaring magkasabay na magsama ng wave-particle superposition na estado ng "ni wave o particle, no wave o particle", at ang kakaibang ito. Ang kababalaghan ay naobserbahan sa isang malaking bilang ng mga eksperimento.Hinahamon ng eksperimental na obserbasyon ng wave-particle superposition ng liwanag ang tradisyonal na hangganan ng complementarity na prinsipyo ng Bohr at muling tinutukoy ang konsepto ng wave-particle duality.
Noong 2013, inspirasyon ng Cheshire cat sa Alice in Wonderland, Aharonov et al.iminungkahi ang quantum Cheshire cat theory.Ang teoryang ito ay nagpapakita ng isang napaka-nobelang pisikal na kababalaghan, iyon ay, ang katawan ng Cheshire cat (pisikal na entity) ay maaaring mapagtanto ang spatial na paghihiwalay mula sa smiley na mukha nito (pisikal na katangian), na ginagawang posible ang paghihiwalay ng materyal na katangian at ontolohiya.Pagkatapos ay naobserbahan ng mga mananaliksik ang Cheshire cat phenomenon sa parehong neutron at photon system, at higit pang naobserbahan ang phenomenon ng dalawang quantum Cheshire cats na nagpapalitan ng nakangiting mukha.
Kamakailan, na inspirasyon ng teoryang ito, ang koponan ni Propesor Li Chuanfeng sa Unibersidad ng Agham at Teknolohiya ng Tsina, sa pakikipagtulungan sa pangkat ni Propesor Chen Jingling sa Nankai University, ay natanto ang paghihiwalay ng wave-particle duality ngMga optika, iyon ay, ang spatial na paghihiwalay ng mga katangian ng wave mula sa mga katangian ng particle, sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng mga eksperimento gamit ang iba't ibang antas ng kalayaan ng mga photon at paggamit ng mahinang mga diskarte sa pagsukat batay sa virtual time evolution.Ang mga katangian ng alon at mga katangian ng butil ng mga photon ay sinusunod nang sabay-sabay sa iba't ibang mga rehiyon.
Ang mga resulta ay makakatulong upang mapalalim ang pag-unawa sa pangunahing konsepto ng quantum mechanics, wave-particle duality, at ang mahinang paraan ng pagsukat na ginamit ay magbibigay din ng mga ideya para sa eksperimentong pananaliksik sa direksyon ng quantum precision measurement at counterfactual na komunikasyon.
|impormasyon sa papel |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al.Eksperimental na pagpapakita ng paghihiwalay ng wave‒particle duality ng isang photon sa quantum Cheshire cat.Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Oras ng post: Dis-25-2023