Хвалевая і часцічная ўласцівасці — дзве асноўныя ўласцівасці матэрыі ў прыродзе. У выпадку святла спрэчкі аб тым, хваля яно ці часціца, вядуцца яшчэ ў 17 стагоддзі. Ньютан стварыў адносна дасканалую часцічную тэорыю святла ў сваёй кнізеОптыка, што зрабіла тэорыю святла, заснаванай на прынцыпах элементарных часціц, асноўнай тэорыяй амаль на стагоддзе. Гюйгенс, Томас Янг, Максвел і іншыя лічылі, што святло — гэта хваля. Да пачатку 20 стагоддзя Эйнштэйн прапанаваўОптыкаквантавае тлумачэннефотаэлектрычныэфект, які прымусіў людзей зразумець, што святло мае характарыстыкі хвалевага і часцічнага дуалізму. Пазней Бор у сваім знакамітым прынцыпе дадатковасці адзначыў, што тое, ці будзе святло паводзіць сябе як хваля ці як часціца, залежыць ад канкрэтнага эксперыментальнага асяроддзя, і што абедзве ўласцівасці нельга назіраць адначасова ў адным эксперыменце. Аднак пасля таго, як Джон Уілер прапанаваў свой знакаміты эксперымент з адкладзеным адборам, заснаваны на яго квантавай версіі, было тэарэтычна даказана, што святло можа адначасова ўвасабляць стан суперпазіцыі хваль і часціц «ні хваля, ні часціца, ні хваля, ні часціца», і гэтая дзіўная з'ява назіралася ў вялікай колькасці эксперыментаў. Эксперыментальнае назіранне суперпазіцыі хваль і часціц святла аспрэчвае традыцыйную мяжу прынцыпу дадатковасці Бора і перавызначае паняцце хвалевага дуалізму.
У 2013 годзе, натхнёныя чэшырскім катом з «Алісы ў краіне цудаў», Ахаронаў і інш. прапанавалі квантавую тэорыю чэшырскага ката. Гэтая тэорыя раскрывае вельмі новую фізічную з'яву, а менавіта: цела чэшырскага ката (фізічная сутнасць) можа рэалізаваць прасторавае аддзяленне ад свайго ўсмешлівага твару (фізічнага атрыбута), што робіць магчымым падзел матэрыяльнага атрыбута і анталогіі. Затым даследчыкі назіралі за з'явай чэшырскага ката як у нейтроннай, так і ў фатоннай сістэмах, а таксама назіралі за з'явай двух квантавых чэшырскіх катоў, якія абменьваюцца ўсмешкамі на тварах.
Нядаўна, натхнёная гэтай тэорыяй, каманда прафесара Лі Чуаньфэна з Кітайскага ўніверсітэта навукі і тэхналогій сумесна з камандай прафесара Чэнь Цзінліна з Нанкайскага ўніверсітэта рэалізавала падзел дуалізму хваль і карпунктаўОптыка, гэта значыць прасторавае аддзяленне хвалевых уласцівасцей ад уласцівасцей часціц, шляхам распрацоўкі эксперыментаў з выкарыстаннем розных ступеней свабоды фатонаў і выкарыстання слабых метадаў вымярэння, заснаваных на эвалюцыі віртуальнага часу. Хвалевыя ўласцівасці і ўласцівасці часціц фатонаў назіраюцца адначасова ў розных рэгіёнах.
Вынікі дапамогуць паглыбіць разуменне асноўных паняццяў квантавай механікі, дуалізму хваль і карпіц, а таксама выкарыстаны метад слабых вымярэнняў, які таксама дасць ідэі для эксперыментальных даследаванняў у кірунку квантава-дакладных вымярэнняў і контрфактычнай камунікацыі.
|інфармацыя на паперы |
Лі, Дж. К., Сун, К., Ван, Ю. і інш. Эксперыментальная дэманстрацыя падзелу дуалізму хвалі і корпускулы асобнага фатона з дапамогай квантавага Чэшырскага ката. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Час публікацыі: 25 снежня 2023 г.