ತರಂಗ-ಕಣ ದ್ವಂದ್ವತೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ

ತರಂಗ ಮತ್ತು ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ವಸ್ತುವಿನ ಎರಡು ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿವೆ. ಬೆಳಕಿನ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, ಇದು ಅಲೆಯೋ ಅಥವಾ ಕಣವೋ ಎಂಬ ಚರ್ಚೆಯು 17 ನೇ ಶತಮಾನದಷ್ಟು ಹಿಂದಿನದು. ನ್ಯೂಟನ್ ತನ್ನ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಕಣ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದನುಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ಕಣ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಸುಮಾರು ಒಂದು ಶತಮಾನದವರೆಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಸಿದ್ಧಾಂತವಾಯಿತು. ಹ್ಯೂಜೆನ್ಸ್, ಥಾಮಸ್ ಯಂಗ್, ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಬೆಳಕು ಅಲೆ ಎಂದು ನಂಬಿದ್ದರು. 20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದವರೆಗೆ, ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರುಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವಿವರಣೆದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ಪರಿಣಾಮ, ಬೆಳಕು ತರಂಗ ಮತ್ತು ಕಣದ ದ್ವಂದ್ವತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಜನರು ಅರಿತುಕೊಂಡರು. ಬೆಳಕು ಅಲೆಯಾಗಿ ಅಥವಾ ಕಣವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆಯೇ ಎಂಬುದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಬೋರ್ ನಂತರ ಅವರ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಪೂರಕ ತತ್ವದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಜಾನ್ ವೀಲರ್ ತನ್ನ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ವಿಳಂಬಿತ ಆಯ್ಕೆಯ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ನಂತರ, ಅದರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆವೃತ್ತಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಬೆಳಕು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ "ತರಂಗ ಅಥವಾ ಕಣ, ಅಲೆ ಅಥವಾ ಕಣವಲ್ಲ" ಎಂಬ ತರಂಗ-ಕಣಗಳ ಸೂಪರ್ಪೋಸಿಷನ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಾಕಾರಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗ-ಕಣ ಸೂಪರ್ಪೋಸಿಶನ್ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅವಲೋಕನವು ಬೋರ್ನ ಪೂರಕತೆಯ ತತ್ವದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಗಡಿಯನ್ನು ಸವಾಲು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತರಂಗ-ಕಣ ದ್ವಂದ್ವತೆಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಮರು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತದೆ.

2013 ರಲ್ಲಿ, ಆಲಿಸ್ ಇನ್ ವಂಡರ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಚೆಷೈರ್ ಕ್ಯಾಟ್‌ನಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದ ಅಹರೊನೊವ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚೆಷೈರ್ ಕ್ಯಾಟ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಅತ್ಯಂತ ನವೀನವಾದ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಚೆಷೈರ್ ಬೆಕ್ಕಿನ ದೇಹವು (ಭೌತಿಕ ಘಟಕ) ಅದರ ನಗು ಮುಖದಿಂದ (ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣ) ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಇದು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಆಂಟಾಲಜಿಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ನಂತರ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಚೆಷೈರ್ ಕ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಎರಡು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚೆಷೈರ್ ಬೆಕ್ಕುಗಳು ನಗುತ್ತಿರುವ ಮುಖಗಳನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಗಮನಿಸಿದರು.

ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಪ್ರೇರಿತರಾದ ಚೀನಾದ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಲಿ ಚುವಾನ್‌ಫೆಂಗ್ ಅವರ ತಂಡವು ನಂಕೈ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಚೆನ್ ಜಿಂಗ್ಲಿಂಗ್ ಅವರ ತಂಡದ ಸಹಯೋಗದೊಂದಿಗೆ ಅಲೆ-ಕಣ ದ್ವಂದ್ವತೆಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಂಡಿದೆ.ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಅಂದರೆ, ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದ ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ವರ್ಚುವಲ್ ಸಮಯದ ವಿಕಾಸದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ದುರ್ಬಲ ಮಾಪನ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ. ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್, ತರಂಗ-ಕಣ ದ್ವಂದ್ವತೆ ಮತ್ತು ಬಳಸಿದ ದುರ್ಬಲ ಮಾಪನ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಆಳವಾಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ನಿಖರ ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಕೌಂಟರ್ಫ್ಯಾಕ್ಚುವಲ್ ಸಂವಹನದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

| ಕಾಗದದ ಮಾಹಿತಿ |

ಲಿ, ಜೆಕೆ., ಸನ್, ಕೆ., ವಾಂಗ್, ವೈ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚೆಷೈರ್ ಕ್ಯಾಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ಫೋಟಾನ್‌ನ ತರಂಗ-ಕಣ ದ್ವಂದ್ವವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರದರ್ಶನ. ಲಘು ವಿಜ್ಞಾನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 12, 18 (2023).

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