Ալիք-մասնիկ երկակիության փորձարարական տարանջատում

Ալիքային և մասնիկների հատկությունը բնության մեջ նյութի երկու հիմնական հատկություններն են: Լույսի դեպքում ալիք, թե մասնիկ լինելու շուրջ բանավեճը սկսվել է 17-րդ դարից։ Նյուտոնն իր գրքում հիմնեց լույսի մասնիկների համեմատաբար կատարյալ տեսությունՕպտիկա, ինչը ստիպեց լույսի մասնիկների տեսությունը դառնալ հիմնական տեսությունը մոտ մեկ դար։ Հյուգենսը, Թոմաս Յանգը, Մաքսվելը և այլոք հավատում էին, որ լույսը ալիք է: Մինչև 20-րդ դարի սկիզբը Էյնշտեյնն առաջարկում էրՕպտիկա-ի քվանտային բացատրությունըֆոտոէլեկտրականէֆեկտը, որը մարդկանց ստիպեց հասկանալ, որ լույսն ունի ալիքային և մասնիկների երկակիության հատկանիշներ: Ավելի ուշ Բորը իր հայտնի փոխլրացման սկզբունքում մատնանշեց, որ լույսը իրեն պահում է որպես ալիք, թե մասնիկ, կախված է կոնկրետ փորձարարական միջավայրից, և որ երկու հատկությունները չեն կարող դիտարկվել միաժամանակ մեկ փորձի ժամանակ: Այնուամենայնիվ, այն բանից հետո, երբ Ջոն Ուիլերը առաջարկեց իր հայտնի հետաձգված ընտրության փորձը, հիմնվելով դրա քվանտային տարբերակի վրա, տեսականորեն ապացուցվեց, որ լույսը կարող է միաժամանակ մարմնավորել ալիք-մասնիկի սուպերպոզիցիոն վիճակը՝ «ոչ ալիք, ոչ մասնիկ, ոչ ալիք, ոչ մասնիկ», և սա տարօրինակ է. երեւույթը նկատվել է մեծ թվով փորձերի ժամանակ։ Լույսի ալիք-մասնիկ սուպերպոզիցիային փորձարարական դիտարկումը մարտահրավեր է նետում Բորի փոխլրացման սկզբունքի ավանդական սահմանին և վերաիմաստավորում է ալիք-մասնիկ երկակիության հայեցակարգը:

2013 թվականին Ալիսը Հրաշքների աշխարհում Չեշիրյան կատուից ոգեշնչված Ահարոնովը և այլք. առաջարկեց Չեշիր կատվի քվանտային տեսությունը։ Այս տեսությունը բացահայտում է մի շատ նոր ֆիզիկական երևույթ, այն է, որ Չեշիր կատվի մարմինը (ֆիզիկական էությունը) կարող է իրականացնել տարածական տարանջատում իր ժպտացող դեմքից (ֆիզիկական հատկանիշ), ինչը հնարավոր է դարձնում նյութական հատկանիշի և գոյաբանության տարանջատումը: Հետազոտողները այնուհետև դիտարկեցին Չեշիր կատվի ֆենոմենը և՛ նեյտրոնային, և՛ ֆոտոնային համակարգերում, և հետագայում դիտարկեցին երկու քվանտային Չեշիր կատուների երևույթը, որոնք փոխանակում էին ժպտացող դեմքերը:

Վերջերս, ոգեշնչված այս տեսությունից, Չինաստանի Գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի պրոֆեսոր Լի Չուանֆենգի թիմը, համագործակցելով Նանկայի համալսարանի պրոֆեսոր Չեն Ջինլինգի թիմի հետ, հասկացավ ալիք-մասնիկ երկակիության տարանջատումը:Օպտիկա, այսինքն՝ ալիքային հատկությունների տարածական տարանջատում մասնիկների հատկություններից՝ նախագծելով փորձեր՝ օգտագործելով ֆոտոնների ազատության տարբեր աստիճաններ և օգտագործելով թույլ չափման տեխնիկա՝ հիմնված վիրտուալ ժամանակի էվոլյուցիայի վրա։ Ֆոտոնների ալիքային հատկությունները և մասնիկների հատկությունները դիտվում են միաժամանակ տարբեր շրջաններում։

Արդյունքները կօգնեն խորացնել քվանտային մեխանիկայի, ալիք-մասնիկ երկակիության հիմնական հայեցակարգի ըմբռնումը, և օգտագործված թույլ չափման մեթոդը նաև գաղափարներ կտա փորձարարական հետազոտության համար՝ քվանտային ճշգրիտ չափման և հակափաստարկային հաղորդակցության ուղղությամբ:

| թղթային տեղեկատվություն |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al. Քվանտային Չեշիր կատվի հետ մեկ ֆոտոնի ալիք-մասնիկ երկակիության տարանջատման փորձարարական ցուցադրություն: Light Sci Appl 12, 18 (2023):

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5