Viļņu un daļiņu īpašība ir divas matērijas pamatīpašības dabā. Gaismas gadījumā debates par to, vai tā ir vilnis vai daļiņa, ir datēta ar 17. gadsimtu. Ņūtons savā grāmatā izveidoja salīdzinoši perfektu daļiņu gaismas teorijuOptika, kas lika gaismas daļiņu teorijai kļūt par galveno teoriju gandrīz gadsimtu. Huygens, Thomas Young, Maksvels un citi uzskatīja, ka gaisma ir vilnis. Līdz 20. gadsimta sākumam Einšteins ierosinājaOptikakvantu skaidrojumsfotoelektrisksEfekts, kas cilvēkiem lika saprast, ka gaismai ir viļņu un daļiņu divdabības īpašības. Bohrs vēlāk savā slavenajā papildināmības principā norādīja, ka neatkarīgi no tā, vai gaisma uzvedas kā vilnis vai daļiņa, ir atkarīgs no specifiskās eksperimentālās vides un ka abas īpašības nevar vienlaicīgi novērot vienā eksperimentā. Tomēr pēc tam, kad Džons Vīlers ierosināja savu slaveno aizkavēto atlases eksperimentu, pamatojoties uz tā kvantu versiju, teorētiski ir pierādīts, ka gaisma vienlaikus var iemiesot viļņu daļiņu superpozīcijas stāvokli “ne viļņā, ne daļiņā, ne viļņā, ne daļiņā” un šo dīvaino Fenomens ir novērots daudzos eksperimentos. Gaismas viļņu daļiņu superpozīcijas eksperimentālais novērojums izaicina Bohra komplementaritātes principa tradicionālo robežu un no jauna definē viļņu daļiņu divdabības jēdzienu.
2013. gadā, iedvesmojoties no Češīras kaķa Alisē Brīnumzemē, Aharonov et al. ierosināja kvantu Češīras kaķu teoriju. Šī teorija atklāj ļoti jaunu fizisku parādību, tas ir, Češīras kaķa ķermenis (fiziskā būtne) var realizēt telpisko atdalīšanos no tās smaidošās sejas (fiziskais atribūts), kas padara iespējamu materiāla īpašības un ontoloģijas atdalīšanu. Pēc tam pētnieki novēroja Češīras kaķu parādību gan neitronu, gan fotonu sistēmās un vēl vairāk novēroja divu kvantu Češīras kaķu fenomenu, kas apmainās ar smaidošām sejām.
Nesen, iedvesmojoties no šīs teorijas, profesora Li Chuanfeng komanda Ķīnas Zinātnes un tehnoloģijas universitātē, sadarbībā ar Nankai universitātes profesora Čena Jinglinga komandu, ir sapratusi viļņu daļiņu divdabības atdalīšanuOptika, tas ir, viļņu īpašību telpiskā atdalīšana no daļiņu īpašībām, izstrādājot eksperimentus, izmantojot dažādas fotonu brīvības pakāpes un izmantojot vājas mērīšanas metodes, pamatojoties uz virtuālo laika attīstību. Fotonu viļņu īpašības un daļiņu īpašības vienlaikus tiek novērotas dažādos reģionos.
Rezultāti palīdzēs padziļināt izpratni par kvantu mehānikas pamatkoncepciju, viļņu daļiņu dualitāti un izmantoto vājo mērīšanas metodi nodrošinās arī idejas eksperimentāliem pētījumiem kvantu precizitātes mērīšanas un hipotētiskās komunikācijas virzienā.
| Informācija par papīru |
Li, Jk., Sun, K., Wang, Y. et al. Eksperimentāls demonstrācija par viena fotona viļņu divdabības atdalīšanu ar kvantu Češīras kaķi. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Pasta laiks: 20.-2023. Decembris