Tính chất sóng và hạt là hai tính chất cơ bản của vật chất trong tự nhiên. Trong trường hợp ánh sáng, cuộc tranh luận về việc đó là một làn sóng hay một hạt có từ thế kỷ 17. Newton đã thiết lập một lý thuyết về ánh sáng hạt tương đối hoàn hảo trong cuốn sách của mìnhQuang học, làm cho lý thuyết hạt ánh sáng trở thành lý thuyết chính trong gần một thế kỷ. Huygens, Thomas Young, Maxwell và những người khác tin rằng ánh sáng là một làn sóng. Cho đến đầu thế kỷ 20, Einstein đã đề xuấtQuang họcGiải thích lượng tử vềPhotoelectricHiệu ứng, khiến mọi người nhận ra rằng ánh sáng có đặc điểm của tính hai mặt sóng và hạt. Bohr sau đó đã chỉ ra theo nguyên tắc bổ sung nổi tiếng của mình rằng việc ánh sáng hoạt động như một sóng hay một hạt phụ thuộc vào môi trường thử nghiệm cụ thể và cả hai tính chất không thể được quan sát đồng thời trong một thí nghiệm. Tuy nhiên, sau khi John Wheeler đề xuất thí nghiệm lựa chọn chậm trễ nổi tiếng của mình, dựa trên phiên bản lượng tử của nó, về mặt lý thuyết, nó đã được chứng minh rằng ánh sáng có thể thể hiện đồng thời một trạng thái siêu đặc điểm sóng của không phải sóng hay hạt, không phải sóng hay hạt, và hiện tượng kỳ lạ này đã được quan sát thấy trong một số lượng lớn thí nghiệm. Việc quan sát thử nghiệm sự chồng chất hạt của ánh sáng thách thức ranh giới truyền thống của nguyên tắc bổ sung của Bohr và xác định lại khái niệm về tính đối ngẫu của hạt sóng.
Vào năm 2013, lấy cảm hứng từ con mèo Cheshire ở Alice ở Wonderland, Aharonov et al. đề xuất lý thuyết mèo Cheshire lượng tử. Lý thuyết này cho thấy một hiện tượng vật lý rất mới lạ, nghĩa là cơ thể của Cheshire Cat (thực thể vật lý) có thể nhận ra sự tách biệt không gian khỏi khuôn mặt cười của nó (thuộc tính vật lý), làm cho việc tách thuộc tính vật chất và bản thể học có thể. Các nhà nghiên cứu sau đó đã quan sát hiện tượng mèo Cheshire trong cả hai hệ thống neutron và photon, và quan sát thêm hiện tượng của hai con mèo Cheshire lượng tử trao đổi khuôn mặt mỉm cười.
Gần đây, lấy cảm hứng từ lý thuyết này, nhóm của Giáo sư Li Chuanfeng tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, hợp tác với nhóm của Giáo sư Chen Jingling tại Đại học Nankai, đã nhận ra sự tách biệt của Dualicals của Wave-BarticalQuang học, nghĩa là, sự phân tách không gian của các tính chất sóng với các tính chất hạt, bằng cách thiết kế các thí nghiệm sử dụng các mức độ tự do của các photon khác nhau và sử dụng các kỹ thuật đo lường yếu dựa trên sự tiến hóa thời gian ảo. Các tính chất sóng và tính chất hạt của các photon được quan sát đồng thời ở các vùng khác nhau.
Kết quả sẽ giúp đào sâu sự hiểu biết về khái niệm cơ bản cơ bản cơ bản, tính hai mặt sóng và phương pháp đo yếu được sử dụng cũng sẽ cung cấp ý tưởng cho nghiên cứu thử nghiệm theo hướng đo chính xác lượng tử và giao tiếp phản tác dụng.
| Thông tin giấy |
Li, Jk., Mặt trời, K., Wang, Y. et al. Trình diễn thử nghiệm về việc tách sóng đối tác của sóng của một photon duy nhất với mèo Cheshire lượng tử. Ánh sáng Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Thời gian đăng: tháng 12-25-2023