Eiginleikar bylgna og agna eru tveir grunneiginleikar efnis í náttúrunni. Í tilviki ljóss má rekja umræðuna um hvort það sé bylgja eða agna aftur til 17. aldar. Newton setti fram tiltölulega fullkomna agnakenningu um ljós í bók sinniLjósfræði, sem gerði öreindakenninguna um ljós að meginstraumskenningunni í næstum öld. Huygens, Thomas Young, Maxwell og fleiri trúðu því að ljós væri bylgja. Þangað til snemma á 20. öld lagði Einstein tilLjósfræðiskammtafræðileg skýring áljósvirkniáhrif, sem fengu fólk til að átta sig á því að ljós hefur einkenni tvíhyggju bylgna og agna. Bohr benti síðar á í frægri viðbótarreglu sinni að hvort ljós hegðar sér sem bylgja eða agna fer eftir tilteknu tilraunaumhverfi og að ekki er hægt að sjá báða eiginleika samtímis í einni tilraun. Hins vegar, eftir að John Wheeler lagði til frægu tilraun sína með seinkuðu vali, byggða á skammtaútgáfu hennar, hefur verið fræðilega sannað að ljós getur samtímis innifalið bylgju-agna ofurlagsástand „hvorki bylgja né agna, hvorki bylgja né agna“, og þetta undarlega fyrirbæri hefur sést í fjölda tilrauna. Tilraunaathuganir á bylgju-agna ofurlagi ljóss ögra hefðbundnum mörkum viðbótarreglu Bohrs og endurskilgreina hugtakið tvíhyggju bylgju-agna.
Árið 2013, innblásnir af Cheshire-kettinum í Alísu í Undralandi, lögðu Aharonov o.fl. fram kenninguna um skammtafræðilega Cheshire-ketti. Þessi kenning leiðir í ljós mjög nýstárlegt eðlisfræðilegt fyrirbæri, þ.e. að líkami Cheshire-kattarins (efnisleg vera) getur aðskilið sig frá brosandi andliti sínu (efnislegum eiginleikum), sem gerir aðskilnað efnislegra eiginleika og verufræði mögulega. Rannsakendurnir fylgdust síðan með fyrirbærinu Cheshire-kattar bæði í nifteinda- og ljóseindakerfum og fylgdust einnig með fyrirbærinu þar sem tveir skammtafræðilegir Cheshire-kettir skiptu á brosandi andlitum.
Nýlega, innblásið af þessari kenningu, hefur teymi prófessors Li Chuanfeng við vísinda- og tækniháskólann í Kína, í samstarfi við teymi prófessors Chen Jingling við Nankai-háskóla, áttað sig á aðskilnaði tvíhyggju bylgju og agna.Ljósfræði, það er að segja, rúmfræðileg aðskilnaður bylgjueiginleika frá eiginleikum agna, með því að hanna tilraunir með mismunandi frígráðum ljóseinda og nota veikar mælitækni byggðar á þróun sýndartíma. Bylgjueiginleikar og agnaeiginleikar ljóseinda eru skoðaðir samtímis á mismunandi svæðum.
Niðurstöðurnar munu hjálpa til við að dýpka skilning á grunnhugtökum skammtafræðinnar, tvíhyggju bylgju og agna, og veika mæliaðferðin sem notuð er mun einnig veita hugmyndir að tilraunarannsóknum í átt að nákvæmum skammtamælingum og gagnstaðreyndum samskiptum.
| upplýsingar um pappír |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. o.fl. Tilraunakennd sýning á aðskilnaði bylgju- og agna tvíhyggju eins ljóseinda með skammtafræðilegri Cheshire-kattaraflfræði. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Birtingartími: 25. des. 2023