Svojstvo talasa i čestica su dva osnovna svojstva materije u prirodi.U slučaju svetlosti, rasprava o tome da li je talas ili čestica datira još od 17. veka.Newton je u svojoj knjizi uspostavio relativno savršenu teoriju čestica svjetlostiOptika, zbog čega je teorija čestica svjetlosti postala glavna teorija gotovo jednog stoljeća.Hajgens, Tomas Jang, Maksvel i drugi verovali su da je svetlost talas.Sve do početka 20. vijeka, Ajnštajn je predlagaoOptikakvantno objašnjenjefotoelektričniefekat, koji je naterao ljude da shvate da svetlost ima karakteristike dualnosti talasa i čestica.Bohr je kasnije u svom čuvenom principu komplementarnosti istakao da da li se svjetlost ponaša kao val ili kao čestica ovisi o specifičnom eksperimentalnom okruženju, te da se oba svojstva ne mogu promatrati istovremeno u jednom eksperimentu.Međutim, nakon što je John Wheeler predložio svoj čuveni eksperiment odložene selekcije, zasnovan na njegovoj kvantnoj verziji, teorijski je dokazano da svjetlost može istovremeno utjeloviti stanje superpozicije talas-čestica „ni val ni čestica, ni val ni čestica“, a ovo čudno fenomen je uočen u velikom broju eksperimenata.Eksperimentalno promatranje superpozicije svjetlosti val-čestica dovodi u pitanje tradicionalnu granicu Bohrovog principa komplementarnosti i redefinira koncept dualnosti val-čestica.
Godine 2013., inspirisani Češirskom mačkom u Alisi u zemlji čuda, Aharonov et al.predložio kvantnu teoriju Cheshire mačke.Ova teorija otkriva vrlo nov fizički fenomen, to jest, tijelo Cheshire mačke (fizički entitet) može ostvariti prostorno odvajanje od svog smajlića (fizičkog atributa), što čini moguće razdvajanje materijalnog atributa i ontologije.Istraživači su zatim promatrali fenomen Cheshire mačke u neutronskim i fotonskim sistemima, a dalje su promatrali i fenomen dvije kvantne Cheshire mačke koje razmjenjuju nasmijana lica.
Nedavno je, inspirisan ovom teorijom, tim profesora Li Chuanfenga na Univerzitetu nauke i tehnologije Kine, u saradnji sa timom profesora Chen Jingling na Univerzitetu Nankai, shvatio razdvajanje dualnosti talas-česticaOptika, odnosno prostorno odvajanje svojstava talasa od svojstava čestica, projektovanjem eksperimenata koristeći različite stepene slobode fotona i korišćenjem slabih mernih tehnika zasnovanih na virtuelnoj vremenskoj evoluciji.Svojstva talasa i svojstva čestica fotona posmatraju se istovremeno u različitim regionima.
Rezultati će pomoći da se produbi razumijevanje osnovnog koncepta kvantne mehanike, dualnosti valova i čestica, a korišteni metod slabih mjerenja također će dati ideje za eksperimentalno istraživanje u smjeru kvantno preciznog mjerenja i protučinjenične komunikacije.
|papirne informacije |
Li, JK., Sun, K., Wang, Y. et al.Eksperimentalna demonstracija razdvajanja dualnosti talas-čestica jednog fotona sa kvantnom Cheshire mačkom.Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
Vrijeme objave: 25.12.2023