Separazzjoni sperimentali tad-duwalità mewġa-partiċelli

Il-proprjetà tal-mewġa u tal-partiċelli huma żewġ proprjetajiet bażiċi tal-materja fin-natura. Fil-każ tad-dawl, id-dibattitu dwar jekk huwiex mewġa jew partiċella jmur lura għas-seklu 17. Newton stabbilixxa teorija tal-partiċelli tad-dawl relattivament perfetta fil-ktieb tiegħuOttika, li wassal biex it-teorija tal-partiċelli tad-dawl saret it-teorija ewlenija għal kważi seklu. Huygens, Thomas Young, Maxwell u oħrajn kienu jemmnu li d-dawl kien mewġa. Sal-bidu tas-seklu 20, Einstein ippropona l-Ottikaspjegazzjoni kwantistika tal-fotoelettrikueffett, li ġiegħel lin-nies jirrealizzaw li d-dawl għandu l-karatteristiċi tad-duwalità tal-mewġa u l-partiċelli. Bohr aktar tard irrimarka fil-prinċipju famuż tiegħu ta' komplementarjetà li jekk id-dawl jaġixxix 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 tiegħu ta' selezzjoni mdewma, ibbażat fuq il-verżjoni kwantistika tiegħu, ġie ppruvat teoretikament li d-dawl jista' simultanjament jinkorpora stat ta' superpożizzjoni mewġa-partiċella ta' "la mewġa u lanqas partiċella, la mewġa u lanqas partiċella", u dan il-fenomenu stramb ġie osservat f'għadd kbir ta' esperimenti. L-osservazzjoni sperimentali tas-superpożizzjoni mewġa-partiċella tad-dawl tisfida l-konfini tradizzjonali tal-prinċipju ta' komplementarjetà ta' Bohr u tiddefinixxi mill-ġdid il-kunċett tad-duwalità mewġa-partiċella.

Fl-2013, ispirati mill-qattus Cheshire f’Alice in Wonderland, Aharonov et al. ipproponew it-teorija kwantistika tal-qattus Cheshire. Din it-teorija tiżvela fenomenu fiżiku ġdid ħafna, jiġifieri, il-ġisem tal-qattus Cheshire (entità fiżika) jista’ jirrealizza separazzjoni spazjali mill-wiċċ jitbissem tiegħu (attribut fiżiku), li jagħmel is-separazzjoni tal-attribut materjali u l-ontoloġija possibbli. Ir-riċerkaturi mbagħad osservaw il-fenomenu tal-qattus Cheshire kemm fis-sistemi tan-newtroni kif ukoll tal-fotoni, u osservaw ukoll il-fenomenu ta’ żewġ qtates Cheshire kwantistiċi jiskambjaw uċuħ jitbissmu.

Riċentement, ispirati minn din it-teorija, it-tim tal-Professur Li Chuanfeng fl-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina, f'kollaborazzjoni mat-tim tal-Professur Chen Jingling fl-Università ta' Nankai, irrealizzaw is-separazzjoni tad-duwalità mewġa-partiċelli ta'Ottika, jiġifieri, is-separazzjoni spazjali tal-proprjetajiet tal-mewġ mill-proprjetajiet tal-partiċelli, billi jiġu ddisinjati esperimenti bl-użu ta' gradi differenti ta' libertà tal-fotoni u bl-użu ta' tekniki ta' kejl dgħajfa bbażati fuq l-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, id-duwalità mewġa-partiċelli, u l-metodu dgħajjef ta' kejl użat se jipprovdi wkoll ideat għar-riċerka sperimentali fid-direzzjoni tal-kejl ta' preċiżjoni kwantistika u l-komunikazzjoni kontrofattwali.

informazzjoni fuq il-karta |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Dimostrazzjoni sperimentali tas-separazzjoni tad-duwalità mewġa-partiċelli ta' foton wieħed bil-kat. Cheshire kwantistiku. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

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


Ħin tal-posta: 25 ta' Diċembru 2023