To'lqin va zarracha xossalari tabiatdagi materiyaning ikkita asosiy xossasidir. Yorug'likka kelsak, uning to'lqinmi yoki zarracha ekanligi haqidagi munozara 17-asrga borib taqaladi. Nyuton o'z kitobida yorug'likning nisbatan mukammal zarrachalar nazariyasini yaratdi.Optika, bu yorug'lik zarralari nazariyasini deyarli bir asr davomida asosiy nazariyaga aylantirdi. Gyuygens, Tomas Yang, Maksvell va boshqalar yorug'lik to'lqin deb ishonishgan. 20-asrning boshlariga qadar Eynshteyn ... ni taklif qilgan.Optikakvant tushuntirishifotoelektrikta'siri odamlarga yorug'likning to'lqin va zarracha dualligi xususiyatlariga ega ekanligini anglab yetdi. Keyinchalik Bor o'zining mashhur komplementarlik printsipida yorug'likning to'lqin yoki zarracha sifatida harakat qilishi ma'lum bir eksperimental muhitga bog'liqligini va ikkala xususiyatni ham bitta tajribada bir vaqtning o'zida kuzatish mumkin emasligini ta'kidladi. Biroq, Jon Uiler o'zining mashhur kechiktirilgan tanlov tajribasini uning kvant versiyasiga asoslangan holda taklif qilganidan so'ng, yorug'lik bir vaqtning o'zida "na to'lqin, na zarracha, na to'lqin, na zarracha" to'lqin-zarracha superpozitsiya holatini o'z ichiga olishi nazariy jihatdan isbotlandi va bu g'alati hodisa ko'plab tajribalarda kuzatildi. Yorug'likning to'lqin-zarracha superpozitsiyasini eksperimental kuzatish Borning komplementarlik printsipining an'anaviy chegarasiga shubha tug'diradi va to'lqin-zarracha dualligi tushunchasini qayta belgilaydi.
2013-yilda, "Alisa mo'jizalar mamlakatida" asaridagi Cheshir mushukidan ilhomlanib, Aharonov va boshqalar kvant Cheshir mushuk nazariyasini taklif qilishdi. Bu nazariya juda yangi jismoniy hodisani ochib beradi, ya'ni Cheshir mushukining tanasi (jismoniy mavjudot) o'zining tabassumli yuzidan (jismoniy atribut) fazoviy ajralishni amalga oshirishi mumkin, bu esa moddiy atribut va ontologiyani ajratish imkonini beradi. Keyin tadqiqotchilar Cheshir mushuk hodisasini ham neytron, ham foton tizimlarida kuzatdilar va ikkita kvant Cheshir mushukining tabassumli yuz almashish hodisasini ham kuzatdilar.
Yaqinda, ushbu nazariyadan ilhomlanib, Xitoy Fan va Texnologiya Universitetidagi professor Li Chuanfeng jamoasi Nankai Universitetidagi professor Chen Jingling jamoasi bilan hamkorlikda to'lqin-zarracha dualizmini ajratishni amalga oshirdi.Optika, ya'ni fotonlarning turli erkinlik darajalaridan foydalangan holda tajribalar ishlab chiqish va virtual vaqt evolyutsiyasiga asoslangan zaif o'lchash texnikalaridan foydalanish orqali to'lqin xususiyatlarini zarrachalar xususiyatlaridan fazoviy ajratish. Fotonlarning to'lqin xususiyatlari va zarrachalar xususiyatlari turli mintaqalarda bir vaqtning o'zida kuzatiladi.
Natijalar kvant mexanikasining asosiy tushunchasi, to'lqin-zarracha ikkilikligini chuqurroq tushunishga yordam beradi va qo'llaniladigan zaif o'lchash usuli kvant aniqligi o'lchovi va kontrafaktual aloqa yo'nalishidagi eksperimental tadqiqotlar uchun g'oyalarni taqdim etadi.
| qog'oz ma'lumotlari |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. va boshqalar. Bitta fotonning to'lqin zarrachalar dualizmini kvant Cheshire mushukidan ajratishning eksperimental namoyishi. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Nashr vaqti: 2023-yil 25-dekabr