Separazzjoni sperimentali tad-duwalità tal-mewġ-partiċelli

Il-proprjetà tal-mewġ u tal-partiċelli huma żewġ proprjetajiet bażiċi tal-materja fin-natura. Fil-każ tad-dawl, id-dibattitu dwar jekk hijiex mewġa jew partiċelli jmur lura għas-seklu 17. Newton stabbilixxa teorija tad-dawl tal-partiċelli relattivament perfetta fil-ktieb tiegħuOttika, li għamel it-teorija tal-partiċelli tad-dawl saret it-teorija mainstream għal kważi seklu. Huygens, Thomas Young, Maxwell u oħrajn emmnu li d-dawl kien mewġ. Sal-bidu tas-seklu 20, Einstein ippropona l-Ottikaspjegazzjoni kwantistika tal-fotoelettrikaeffett, li għamel lin-nies jirrealizzaw li d-dawl għandu l-karatteristiċi tad-duwalità tal-mewġ u l-partiċelli. Bohr aktar tard irrimarka fil-prinċipju ta 'komplimentarjetà famuż tiegħu li jekk id-dawl iġibx ruħu bħala mewġa jew partiċella jiddependi fuq l-ambjent sperimentali speċifiku, u li ż-żewġ proprjetajiet ma jistgħux jiġu osservati simultanjament f'esperiment wieħed. Madankollu, wara li John Wheeler ippropona l-esperiment famuż ta’ għażla mdewma tiegħu, ibbażat fuq il-verżjoni kwantistika tiegħu, ġie teoretikament ippruvat li d-dawl jista’ simultanjament jinkorpora stat ta’ superpożizzjoni ta’ mewġa-partiċelli ta’ “la mewġa u lanqas partiċella, la mewġa u lanqas partiċella”, u dan stramba. fenomenu ġie osservat f'numru kbir ta 'esperimenti. L-osservazzjoni sperimentali tas-superpożizzjoni tal-mewġ-partiċelli tad-dawl tisfida l-konfini tradizzjonali tal-prinċipju ta 'komplimentarjetà ta' Bohr u tiddefinixxi mill-ġdid il-kunċett tad-duwalità tal-mewġ-partiċelli.

Fl-2013, ispirat mill-qattus Cheshire f'Alice in Wonderland, Aharonov et al. ippropona t-teorija quantum tal-qtates Cheshire. Din it-teorija tiżvela fenomenu fiżiku ġdid ħafna, jiġifieri, il-ġisem tal-qattus Cheshire (entità fiżika) jista 'jirrealizza separazzjoni spazjali mill-wiċċ tbissim tiegħu (attribut fiżiku), li jagħmel is-separazzjoni ta' attribut materjali u ontoloġija possibbli. Ir-riċerkaturi mbagħad osservaw il-fenomenu tal-qtates Cheshire kemm fis-sistemi tan-newtroni kif ukoll tal-fotoni, u osservaw aktar il-fenomenu ta 'żewġ qtates Cheshire quantum li jiskambjaw uċuħ jitbissmu.

Riċentement, ispirat minn din it-teorija, it-tim tal-Professur Li Chuanfeng fl-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina, b'kollaborazzjoni mat-tim tal-Professur Chen Jingling fl-Università ta 'Nankai, irrealizza s-separazzjoni tad-duwalità tal-mewġ-partiċelli ta'Ottika, jiġifieri, is-separazzjoni spazjali tal-proprjetajiet tal-mewġ mill-proprjetajiet tal-partiċelli, billi tfassal esperimenti li jużaw gradi differenti ta 'libertà ta' fotoni u jużaw tekniki ta 'kejl dgħajfa bbażati fuq evoluzzjoni tal-ħin virtwali. Il-proprjetajiet tal-mewġ u l-proprjetajiet tal-partiċelli tal-fotoni huma osservati simultanjament f'reġjuni differenti.

Ir-riżultati se jgħinu biex japprofondixxu l-fehim tal-kunċett bażiku tal-mekkanika kwantistika, duwalità tal-mewġ-partiċelli, u l-metodu ta 'kejl dgħajjef użat se jipprovdi wkoll ideat għar-riċerka sperimentali fid-direzzjoni tal-kejl ta' preċiżjoni kwantistika u komunikazzjoni kontrofattwali.

| informazzjoni fuq il-karta |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Dimostrazzjoni sperimentali tas-separazzjoni tad-duwalità tal-mewġ-partiċelli ta 'foton wieħed mal-qattus ta' Cheshire quantum. Dawl Sci Appl 12, 18 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5


Ħin tal-post: Diċ-25-2023