तरंग-कण द्वैत का प्रायोगिक पृथक्करण

तरंग और कण गुण प्रकृति में पदार्थ के दो मूल गुण हैं। प्रकाश के मामले में, यह बहस कि यह तरंग है या कण, 17वीं शताब्दी से चली आ रही है। न्यूटन ने अपनी पुस्तक में प्रकाश के अपेक्षाकृत पूर्ण कण सिद्धांत की स्थापना कीप्रकाशिकी, जिसने प्रकाश के कण सिद्धांत को लगभग एक सदी तक मुख्यधारा का सिद्धांत बना दिया। ह्यूजेंस, थॉमस यंग, ​​मैक्सवेल और अन्य लोगों का मानना ​​था कि प्रकाश एक तरंग है। 20वीं सदी की शुरुआत तक, आइंस्टीन ने प्रकाश के कण सिद्धांत का प्रस्ताव रखा था।प्रकाशिकीक्वांटम स्पष्टीकरणफोटो इलेक्ट्रिकप्रभाव, जिसने लोगों को यह एहसास कराया कि प्रकाश में तरंग और कण द्वैत की विशेषताएं हैं। बोहर ने बाद में अपने प्रसिद्ध पूरकता सिद्धांत में बताया कि प्रकाश तरंग या कण के रूप में व्यवहार करता है या नहीं यह विशिष्ट प्रयोगात्मक वातावरण पर निर्भर करता है, और यह कि दोनों गुणों को एक ही प्रयोग में एक साथ नहीं देखा जा सकता है। हालांकि, जॉन व्हीलर ने अपने प्रसिद्ध विलंबित चयन प्रयोग को इसके क्वांटम संस्करण के आधार पर प्रस्तावित करने के बाद, सैद्धांतिक रूप से साबित कर दिया है कि प्रकाश एक साथ "न तो तरंग और न ही कण, न तो तरंग और न ही कण" की तरंग-कण सुपरपोजिशन स्थिति को मूर्त रूप दे सकता है, और यह अजीब घटना बड़ी संख्या में प्रयोगों में देखी गई है। प्रकाश के तरंग-कण सुपरपोजिशन का प्रायोगिक अवलोकन बोहर के पूरकता सिद्धांत की पारंपरिक सीमा को चुनौती देता है और तरंग-कण द्वैत की अवधारणा को फिर से परिभाषित करता है।

2013 में, एलिस इन वंडरलैंड में चेशायर बिल्ली से प्रेरित होकर, अहरोनोव एट अल ने क्वांटम चेशायर बिल्ली सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। यह सिद्धांत एक बहुत ही नई भौतिक घटना को प्रकट करता है, अर्थात, चेशायर बिल्ली का शरीर (भौतिक इकाई) अपने मुस्कुराते चेहरे (भौतिक विशेषता) से स्थानिक पृथक्करण को महसूस कर सकता है, जो भौतिक विशेषता और ऑन्टोलॉजी के पृथक्करण को संभव बनाता है। शोधकर्ताओं ने फिर न्यूट्रॉन और फोटॉन दोनों प्रणालियों में चेशायर बिल्ली की घटना का अवलोकन किया, और आगे दो क्वांटम चेशायर बिल्लियों के मुस्कुराते हुए चेहरों का आदान-प्रदान करने की घटना का अवलोकन किया।

हाल ही में, इस सिद्धांत से प्रेरित होकर, चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में प्रोफेसर ली चुआनफेंग की टीम ने, नानकई विश्वविद्यालय में प्रोफेसर चेन जिंगलिंग की टीम के साथ मिलकर, तरंग-कण द्वैत के पृथक्करण का एहसास किया है।प्रकाशिकी, अर्थात, तरंग गुणों को कण गुणों से स्थानिक पृथक्करण, फोटॉनों की स्वतंत्रता की विभिन्न डिग्री का उपयोग करके प्रयोगों को डिजाइन करके और आभासी समय विकास पर आधारित कमजोर माप तकनीकों का उपयोग करके। फोटॉनों के तरंग गुण और कण गुण अलग-अलग क्षेत्रों में एक साथ देखे जाते हैं।

परिणामों से क्वांटम यांत्रिकी, तरंग-कण द्वैत की मूल अवधारणा की समझ को गहरा करने में मदद मिलेगी, तथा प्रयुक्त कमजोर माप पद्धति क्वांटम परिशुद्धता मापन और प्रतितथ्यात्मक संचार की दिशा में प्रयोगात्मक अनुसंधान के लिए विचार भी प्रदान करेगी।

| कागज़ की जानकारी |

ली, जे.के., सन, के., वांग, वाई. एट अल. क्वांटम चेशायर कैट के साथ एकल फोटॉन के तरंग-कण द्वैत को अलग करने का प्रायोगिक प्रदर्शन। लाइट साइंस ऐप 12, 18 (2023)।

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5