Dalğa-zərrəcik ikililiyinin eksperimental ayrılması

Dalğa və hissəcik xassəsi təbiətdəki maddənin iki əsas xassəsidir. İşığa gəldikdə, onun dalğa və ya hissəcik olması ilə bağlı mübahisə 17-ci əsrə gedib çıxır. Nyuton öz kitabında nisbətən mükəmməl bir işığın hissəcik nəzəriyyəsini yaratmışdır.Optika, bu da işığın hissəciklər nəzəriyyəsini təxminən bir əsr ərzində əsas nəzəriyyəyə çevirdi. Huygens, Tomas Yanq, Maksvell və başqaları işığın dalğa olduğuna inanırdılar. 20-ci əsrin əvvəllərinə qədər Eynşteyn təklif etdi ki,Optikakvant izahıfotoelektriktəsiri insanlara işığın dalğa və hissəcik ikililiyinin xüsusiyyətlərinə malik olduğunu anlamağa kömək etdi. Bor daha sonra məşhur tamamlayıcılıq prinsipində işığın dalğa və ya hissəcik kimi davranmasının konkret təcrübi mühitdən asılı olduğunu və hər iki xüsusiyyətin eyni vaxtda tək bir təcrübədə müşahidə edilə bilməyəcəyini qeyd etdi. Lakin Con Uiler məşhur gecikmiş seçim təcrübəsini kvant versiyasına əsaslanaraq təklif etdikdən sonra, işığın eyni vaxtda "nə dalğa, nə hissəcik, nə dalğa, nə də hissəcik" dalğa-hissəcik superpozisiya vəziyyətini təcəssüm etdirə biləcəyi nəzəri olaraq sübut edildi və bu qəribə fenomen çox sayda təcrübədə müşahidə edildi. İşığın dalğa-hissəcik superpozisiyasının təcrübi müşahidəsi Borun tamamlayıcılıq prinsipinin ənənəvi sərhədinə meydan oxuyur və dalğa-hissəcik ikililiyi anlayışını yenidən müəyyənləşdirir.

2013-cü ildə Aharonov və digərləri "Alisa Möcüzələr Diyarında" əsərindəki Çeşir pişiyindən ilhamlanaraq kvant Çeşir pişiyi nəzəriyyəsini irəli sürdülər. Bu nəzəriyyə çox yeni bir fiziki fenomeni ortaya qoyur, yəni Çeşir pişiyinin bədəni (fiziki varlıq) gülümsəyən üzündən (fiziki atribut) fəza ayrılmasını həyata keçirə bilir ki, bu da maddi atributun və ontologiyanın ayrılmasını mümkün edir. Daha sonra tədqiqatçılar həm neytron, həm də foton sistemlərində Çeşir pişiyi fenomenini müşahidə etdilər və daha sonra iki kvant Çeşir pişiyinin gülümsəyən üz mübadiləsi fenomenini müşahidə etdilər.

Bu yaxınlarda, bu nəzəriyyədən ilhamlanaraq, Çin Elm və Texnologiya Universitetindəki professor Li Çuanfenqin komandası, Nankai Universitetindəki professor Çen Cinqlinqin komandası ilə əməkdaşlıq edərək, dalğa-zərrəcik ikililiyinin ayrılmasını həyata keçirib.Optika, yəni, fotonların müxtəlif sərbəstlik dərəcələrindən istifadə edərək təcrübələr hazırlamaqla və virtual zaman təkamülünə əsaslanan zəif ölçmə texnikalarından istifadə etməklə dalğa xüsusiyyətlərinin hissəcik xüsusiyyətlərindən fəza ayrılması. Fotonların dalğa xüsusiyyətləri və hissəcik xüsusiyyətləri müxtəlif bölgələrdə eyni vaxtda müşahidə olunur.

Nəticələr kvant mexanikasının əsas konsepsiyası olan dalğa-zərrəcik ikililiyinin dərindən başa düşülməsinə kömək edəcək və istifadə olunan zəif ölçmə metodu kvant dəqiqliyi ölçməsi və əks-faktiki rabitə istiqamətində eksperimental tədqiqatlar üçün də fikirlər təqdim edəcək.

| kağız məlumatı |

Li, JK., Sun, K., Wang, Y. və b. Tək bir fotonun dalğa hissəcik duallığının kvant Çeşir pişiyi ilə ayrılmasının eksperimental nümayişi. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

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


Yazı vaxtı: 25 Dekabr 2023