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 का अपेक्षाकृत उत्तम कण सिद्धांत स्थापित कियाप्रकाशिकी, जिसने प्रकाश के कण सिद्धांत को लगभग एक शताब्दी तक मुख्यधारा का सिद्धांत बना दिया। ह्यूजेन्स, थॉमस यंग, ​​मैक्सवेल और अन्य का मानना ​​था कि प्रकाश एक तरंग है। 20वीं सदी की शुरुआत तक, आइंस्टीन ने प्रस्ताव रखा थाप्रकाशिकीकी क्वांटम व्याख्याफोटो इलेक्ट्रिकप्रभाव, जिससे लोगों को एहसास हुआ कि प्रकाश में तरंग और कण द्वैत की विशेषताएं हैं। बोह्र ने बाद में अपने प्रसिद्ध संपूरकता सिद्धांत में बताया कि प्रकाश तरंग या कण के रूप में व्यवहार करता है या नहीं यह विशिष्ट प्रायोगिक वातावरण पर निर्भर करता है, और दोनों गुणों को एक ही प्रयोग में एक साथ नहीं देखा जा सकता है। हालाँकि, जॉन व्हीलर द्वारा अपने प्रसिद्ध विलंबित चयन प्रयोग को प्रस्तावित करने के बाद, इसके क्वांटम संस्करण के आधार पर, यह सैद्धांतिक रूप से सिद्ध हो गया है कि प्रकाश एक साथ "न तरंग, न कण, न तरंग और न ही कण" की तरंग-कण सुपरपोजिशन स्थिति को अपना सकता है, और यह अजीब है घटना को बड़ी संख्या में प्रयोगों में देखा गया है। प्रकाश की तरंग-कण सुपरपोजिशन का प्रयोगात्मक अवलोकन बोह्र के पूरकता सिद्धांत की पारंपरिक सीमा को चुनौती देता है और तरंग-कण द्वैत की अवधारणा को फिर से परिभाषित करता है।

2013 में, ऐलिस इन वंडरलैंड में चेशायर बिल्ली से प्रेरित होकर, अहरोनोव एट अल। क्वांटम चेशायर बिल्ली सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। यह सिद्धांत एक बहुत ही नवीन भौतिक घटना को प्रकट करता है, अर्थात, चेशायर बिल्ली का शरीर (भौतिक इकाई) उसके स्माइली चेहरे (भौतिक विशेषता) से स्थानिक अलगाव का एहसास कर सकता है, जो भौतिक विशेषता और ऑन्कोलॉजी के अलगाव को संभव बनाता है। इसके बाद शोधकर्ताओं ने न्यूट्रॉन और फोटॉन दोनों प्रणालियों में चेशायर बिल्ली की घटना को देखा, और आगे दो क्वांटम चेशायर बिल्लियों के मुस्कुराते चेहरे का आदान-प्रदान करने की घटना को देखा।

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 सहयोग से, तरंग-कण द्वंद्व को अलग करने का एहसास किया है।प्रकाशिकी, अर्थात्, फोटॉन की स्वतंत्रता की विभिन्न डिग्री का उपयोग करके और आभासी समय विकास के आधार पर कमजोर माप तकनीकों का उपयोग करके प्रयोगों को डिजाइन करके, कण गुणों से तरंग गुणों का स्थानिक पृथक्करण। फोटॉन के तरंग गुण और कण गुण अलग-अलग क्षेत्रों में एक साथ देखे जाते हैं।

परिणाम क्वांटम यांत्रिकी, तरंग-कण द्वंद्व की मूल अवधारणा की समझ को गहरा करने में मदद करेंगे, और उपयोग की जाने वाली कमजोर माप पद्धति क्वांटम सटीक माप और प्रतितथ्यात्मक संचार की दिशा में प्रयोगात्मक अनुसंधान के लिए विचार भी प्रदान करेगी।

| कागज की जानकारी |

ली, जे.के., सन, के., वांग, वाई. एट अल। क्वांटम चेशायर कैट के साथ एकल फोटॉन के तरंग-कण द्वंद्व को अलग करने का प्रायोगिक प्रदर्शन। प्रकाश विज्ञान अनुप्रयोग 12, 18 (2023)।

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