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百利宫新闻 中国科大不益看测到杨氏双缝实验中非局域的动量传递

admin 于 2019-09-02 15:07 发布在 百利宫新闻  |  点击数:

  原标题:中国科大不益看测到杨氏双缝实验中非局域的动量传递

  (不益看察者网讯)据不益看察者网从中国科学院获悉,中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子物理基本题目钻研中取得新挺进,该团队李传锋、许金时等人与其配相符者行使玻姆动量概率分布来量化杨氏双缝中“which-way”测量对光子动量产生的扰动,始次实验不益看测到非局域的动量传递,验证了光子动量转折量与干涉条纹可见度之间的量化有关。该钻研收获于6月14日发外在国际期刊《科学-挺进》(Science Advances)上。

  在杨氏双缝实验中,当人们对光子进走“which-way”测量来识别它详细从哪个狭缝始末时,不能避免地会损坏干涉条纹的可见度。然而百利宫新闻,关于“which-way”测量是否始末扰动粒子的动量来损坏杨氏双缝干涉这一题目不息存在强烈争吵。为了更深入地钻研波粒二象性百利宫新闻,就必要找到一个更添普适的手段来量化光子的动量转折。幸运的是玻姆力学挑供晓畅决这一题目的手段。关于量子力学的注释有许众栽百利宫新闻,常见的量子力学书中讲授的只是哥本哈根学派的注释。著名物理学家和科学思维家戴维·玻姆对于哥本哈根学派的注释很不悦意,于1950年代挑出了关于量子力学的一栽新的注释。在玻姆理论中,百利宫粒子在肆意时刻都具有清晰的位置和动量,澳门百利宫它沿着一条确定的轨迹演化。所以即使粒子的初态不是动量的本征态,照样能够计算出粒子的动量转折量。此外粒子的平均轨迹在实验上能够用弱测量的手段重构出来。

  基于玻姆理论,行使弱测量技术,李传锋、许金时等人在正本实现光子轨迹非局域导引[Optics Express 25, 14463-14472 (2017)]的基础上,进一步重构了经过杨氏双缝干涉装配并传播至8.6米处的光子玻姆轨迹。然后采用澳大利亚配相符者Howard M。 Wiseman挑出的玻姆动量概率分布来量化路径探测过程中光子的动量转折量。始末对比有无“which-way”测量时的光子动量,钻研组不益看测到光子总的动量转折量的绝对值在近场时很幼,但是会随着传播距离的增补而增补,表现了非局域的动量累添过程。在远场时,钻研组进一步验证了粒子动量转折量的绝对值与干涉条纹可见度之间的量化有关。实验效果外明随着动量转折量的增补,干涉条纹可见度将随之消极。

a)动量传递过程;b)动量转折量与可见度的有关  图片来自中科院网站a)动量传递过程;b)动量转折量与可见度的有关  图片来自中科院网站

  这项做事外明在杨氏双缝实验中引入“which-way”测量时,玻姆理论挑供了一栽有效手段用来实验检验“光子轨迹”。这对量子力学基础题目的钻研具有重要意义并且有助于添深人们对波粒二象性和互补原理的理解。

  文章的第一作者是中科院量子新闻重点实验室2018年卒业的钻研生肖芽。该做事得到科技部、国家自然科学基金委、中科院和安徽省的资助。

义务编辑:祝添贝

  (文/mao)

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