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我初次观测到杨氏双缝实验中非局域的动量传递

来历:科技日报    作者:    发布时间:2019-06-21 09:19    修改:张启杰

  记者从中国科学技术大学得悉,该校郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与其协作者,初次实验观测到非局域的动量传递,验证了光子动量改变量与干与条纹可见度之间的量化联系。该研讨成果日前宣布在世界威望期刊《科学·开展》上。

  在杨氏双缝实验中,使用玻姆动量概率散布来量化杨氏双缝中“which-way”丈量对光子动量发生的扰动,当人们对光子进行“which-way”丈量来辨认它详细从哪个狭缝经过期,不可避免地会损坏干与条纹的可见度。可是,关于“which-way”丈量是否经过扰动粒子的动量来损坏杨氏双缝干与这一问题一向存在剧烈争辩。为了更深化地研讨波粒二象性,就需求找到一个愈加普适的办法来量化光子的动量改变。

  闻名物理学家戴维·玻姆1950年代提出,粒子在恣意时间都具有清晰的方位和动量,它沿着一条确认的轨道演化。因而,即便粒子的初态不是动量的本征态,依然能够计算出粒子的动量改变量。此外,粒子的均匀轨道在实验上能够用弱丈量的办法重构出来。

  根据玻姆理论,科研人员进一步重构了经过杨氏双缝干与设备并传达至8.6米处的光子玻姆轨道,然后选用玻姆动量概率散布来量化途径勘探进程中光子的动量改变量。经过比照有无“which-way”丈量时的光子动量,科研人员观测到光子总的动量改变量的绝对值在近场时很小,可是会跟着传达间隔的添加而添加,展示了非局域的动量累加进程。在远场时,研讨组进一步验证了粒子动量改变量的绝对值与干与条纹可见度之间的量化联系。实验结果表明,跟着动量改变量的添加,干与条纹可见度将随之下降。

  这一研讨成果供给了一种有用办法用来查验“光子轨道”。这对量子力学根底问题的研讨具有重要意义,而且有助于加深人们对波粒二象性和互补原理的了解。

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