Таласна и честична својства су два основна својства материје у природи. У случају светлости, дебата о томе да ли је она талас или честица датира још из 17. века. Њутн је у својој књизи успоставио релативно савршену честичну теорију светлостиОптика, што је учинило да теорија честица светлости постане главна теорија скоро једног века. Хајгенс, Томас Јанг, Максвел и други су веровали да је светлост талас. До почетка 20. века, Ајнштајн је предложиоОптикаквантно објашњењефотоелектричниефекат, који је навео људе да схвате да светлост има карактеристике таласног и честичног дуализма. Бор је касније у свом чувеном принципу комплементарности истакао да то да ли се светлост понаша као талас или честица зависи од специфичног експерименталног окружења и да се оба својства не могу истовремено посматрати у једном експерименту. Међутим, након што је Џон Вилер предложио свој чувени експеримент одложене селекције, заснован на његовој квантној верзији, теоретски је доказано да светлост може истовремено да отелотвори стање суперпозиције таласа и честица „ни талас ни честица, ни талас ни честица“, и овај чудан феномен је примећен у великом броју експеримената. Експериментално посматрање суперпозиције таласа и честица светлости доводи у питање традиционалну границу Боровог принципа комплементарности и редефинише концепт таласно-честичног дуализма.
Године 2013, инспирисани чеширском мачком из „Алисе у земљи чуда“, Ахаронов и сарадници су предложили квантну теорију чеширске мачке. Ова теорија открива веома нови физички феномен, наиме, тело чеширске мачке (физички ентитет) може да оствари просторно одвајање од свог насмејаног лица (физичког атрибута), што омогућава одвајање материјалног атрибута и онтологије. Истраживачи су затим посматрали феномен чеширске мачке и у неутронским и у фотонским системима, а даље су посматрали феномен две квантне чеширске мачке које размењују осмехе на лицима.
Недавно, инспирисан овом теоријом, тим професора Ли Чуанфенга са Универзитета за науку и технологију Кине, у сарадњи са тимом професора Чен Ђинглинга са Универзитета Нанкај, схватио је раздвајање таласно-честичног дуализмаОптика, односно просторно раздвајање својстава таласа од својстава честица, дизајнирањем експеримената користећи различите степене слободе фотона и коришћењем слабих техника мерења заснованих на еволуцији виртуелног времена. Својства таласа и својства честица фотона се посматрају истовремено у различитим регионима.
Резултати ће помоћи у продубљивању разумевања основног концепта квантне механике, дуалности таласа и честица, а коришћена метода слабог мерења ће такође пружити идеје за експериментална истраживања у правцу квантно прецизног мерења и контрафактуалне комуникације.
| информације на папиру |
Ли, ЈК., Сун, К., Ванг, Ј. и др. Експериментална демонстрација раздвајања таласно-честичног дуализма једног фотона помоћу квантне Чеширске мачке. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
хттпс://дои.орг/10.1038/с41377-022-01063-5
Време објаве: 25. децембар 2023.