خاصیت موجی و ذره‌ای دو خاصیت اساسی ماده در طبیعت هستند. در مورد نور، بحث بر سر موجی یا ذره‌ای بودن آن به قرن هفدهم برمی‌گردد. نیوتن در کتاب خود یک نظریه ذره‌ای نسبتاً کامل از نور ارائه داد.اپتیککه باعث شد نظریه ذره‌ای نور برای نزدیک به یک قرن به نظریه اصلی تبدیل شود. هویگنس، توماس یانگ، ماکسول و دیگران معتقد بودند که نور موج است. تا اوایل قرن بیستم، انیشتین ... را پیشنهاد کرد.اپتیکتوضیح کوانتومیفوتوالکتریکاثری که باعث شد مردم متوجه شوند نور ویژگی‌های دوگانگی موج و ذره را دارد. بور بعداً در اصل مکملیت معروف خود اشاره کرد که اینکه نور به صورت موج یا ذره رفتار کند به محیط آزمایشی خاص بستگی دارد و هر دو ویژگی را نمی‌توان همزمان در یک آزمایش مشاهده کرد. با این حال، پس از آنکه جان ویلر آزمایش انتخاب تأخیری معروف خود را بر اساس نسخه کوانتومی آن ارائه داد، به صورت نظری ثابت شد که نور می‌تواند همزمان حالت برهم‌نهی موج-ذره «نه موج و نه ذره، نه موج و نه ذره» را در خود جای دهد و این پدیده عجیب در تعداد زیادی از آزمایش‌ها مشاهده شده است. مشاهده تجربی برهم‌نهی موج-ذره نور، مرز سنتی اصل مکملیت بور را به چالش می‌کشد و مفهوم دوگانگی موج-ذره را دوباره تعریف می‌کند.
در سال ۲۰۱۳، با الهام از گربه چشایر در آلیس در سرزمین عجایب، آهارونوف و همکارانش نظریه کوانتومی گربه چشایر را ارائه دادند. این نظریه یک پدیده فیزیکی بسیار بدیع را آشکار می‌کند، یعنی بدن گربه چشایر (موجودیت فیزیکی) می‌تواند جدایی مکانی را از چهره خندان خود (ویژگی فیزیکی) درک کند، که جداسازی ویژگی مادی و هستی‌شناسی را ممکن می‌سازد. محققان سپس پدیده گربه چشایر را در هر دو سیستم نوترونی و فوتونی مشاهده کردند و همچنین پدیده دو گربه چشایر کوانتومی را که چهره‌های خندان را با هم رد و بدل می‌کردند، مشاهده کردند.
اخیراً، با الهام از این نظریه، تیم پروفسور لی چوانفنگ در دانشگاه علم و فناوری چین، با همکاری تیم پروفسور چن جینگ‌لینگ در دانشگاه نانکای، جدایی دوگانگی موج-ذره را محقق کرده‌اند.اپتیک، یعنی جداسازی فضایی خواص موج از خواص ذره، با طراحی آزمایش‌هایی با استفاده از درجات آزادی مختلف فوتون‌ها و با استفاده از تکنیک‌های اندازه‌گیری ضعیف مبتنی بر تکامل زمانی مجازی. خواص موج و خواص ذره فوتون‌ها به طور همزمان در مناطق مختلف مشاهده می‌شوند.
نتایج به تعمیق درک مفهوم اساسی مکانیک کوانتومی، دوگانگی موج-ذره، کمک خواهد کرد و روش اندازه‌گیری ضعیف مورد استفاده نیز ایده‌هایی برای تحقیقات تجربی در جهت اندازه‌گیری دقیق کوانتومی و ارتباط خلاف واقع ارائه می‌دهد.
| اطلاعات کاغذی |
لی، جی. کی.، سان، کی.، وانگ، وای. و همکاران. نمایش تجربی جداسازی دوگانگی موج-ذره یک فوتون واحد با گربه چشایر کوانتومی. Light Sci Appl 12, 18 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5
زمان ارسال: ۲۵ دسامبر ۲۰۲۳