免费高清特黄a大片,九一h片在线免费看,a免费国产一级特黄aa大,国产精品国产主播在线观看,成人精品一区久久久久,一级特黄aa大片,俄罗斯无遮挡一级毛片

分享

量子物理中的延遲選擇實(shí)驗(yàn)和理論

 星光閃亮圖書館 2019-05-18

感謝邀請(qǐng)。哥本哈根學(xué)派和退相干理論都不是完全正確的理論。它們甚至犯了相同的錯(cuò)誤。這一點(diǎn)諾爾貝將得主溫伯格已經(jīng)做了相關(guān)的評(píng)論。無論是退相干、哥本哈根,還是多重宇宙都不能是最終的答案,因?yàn)樗鼈兌荚谶@樣或那樣的地方上存在自相矛盾的地方。而這些矛盾無不例外的來自于我們對(duì)波函數(shù)的理解。如果追根溯源地看,這些矛盾其實(shí)都來于,波恩的概率解釋到底能不能從薛定諤方程推導(dǎo)出來,如果不能那么愛因斯坦的量子力學(xué)是不完備的說法就對(duì)了;如果能,那我們現(xiàn)在對(duì)量子力學(xué)的三種詮釋都是錯(cuò)的。但現(xiàn)在的情況是,我們既推不出來,也否定不了量子力學(xué)的完備性,更詭異的是量子力學(xué)的各種解釋有都有問題。這仿佛是巨大的坑,無論我們作何努力,對(duì)理解量子力學(xué)都沒有實(shí)質(zhì)的幫助。

我在這里不過多評(píng)述量子力學(xué)的三種詮釋。而是來分析一下問題里面的延遲實(shí)驗(yàn)。

1979年為紀(jì)念愛因斯坦誕辰100周年而在普林斯頓召開了一場(chǎng)討論會(huì),會(huì)上約翰·惠勒提出了“延遲實(shí)驗(yàn)”的構(gòu)想。實(shí)驗(yàn)的基本思路如下用半鍍銀的反射鏡代替雙縫,使得一個(gè)光子有50%的概率通過反射鏡,50%的概率被反射??紤]將半鍍銀的反射鏡放置在與光的入射方向呈45度夾角的位置,這樣光子有兩條路徑可以走,進(jìn)一步選擇全反射的鏡子,讓兩條光路最終交匯于一點(diǎn),這樣我們?cè)谥攸c(diǎn)等著,看光子是從哪個(gè)方向來的。圖中右上角相交點(diǎn)右上方的兩條線就代表光子出射的兩個(gè)方向。

惠勒指出,如果我們?cè)诮粎R點(diǎn)放置一塊半鍍銀的鏡子,那么就會(huì)導(dǎo)致光的干涉。

通過設(shè)置相位,我們可以讓光在一條輸出路徑上干涉相消,而另一條干涉相長。于是我們發(fā)現(xiàn),在插入半透鏡以后,光只在一個(gè)方向上穩(wěn)定輸出,另一個(gè)方向則沒有輸出。現(xiàn)在,我們換個(gè)方法來思考問題,如果我們是在光子通過圖中左下角的半透鏡以后我們?cè)俨迦胗疑辖堑陌胪哥R。按照正常想法,光子既然已經(jīng)通過第一塊半透鏡,其光路應(yīng)該已經(jīng)確定,那么在到達(dá)終點(diǎn)之前插入的半透鏡不會(huì)導(dǎo)致它只在一個(gè)方向上輸出,應(yīng)該是以相同概率在兩個(gè)方向輸出。但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不是這樣的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果告訴我們,無論第二塊半透鏡在何時(shí)插入,光都是在兩條路徑同時(shí)通過的。換言之,只要有第二塊半透鏡的存在,無論它是早早地插入還是后插入,結(jié)果都是一樣的。這意味著光子可以在它已經(jīng)通過第一塊半透鏡之后,根據(jù)我們加入半透鏡的與否而選擇它是否通過另一條路徑。這好比我們可以在事情已經(jīng)發(fā)生之后重新選擇事情的結(jié)果。

量子擦除實(shí)驗(yàn)不太好說,需要許多物理準(zhǔn)備。這個(gè)實(shí)驗(yàn)使用了一種非線性BBO晶體,它可以通過吸收一個(gè)光子來發(fā)射出兩個(gè)處于糾纏態(tài)的低頻光子。產(chǎn)生的糾纏光子對(duì)分成兩條路經(jīng)輸出,一條路徑(記為R1)上放置一套雙縫干涉儀器,光子經(jīng)雙縫(兩個(gè)縫分別記為AB)以后在相應(yīng)的屏幕上出現(xiàn)干涉條紋另一條路徑(記為R2)先不放東西?,F(xiàn)在,在雙縫的一個(gè)縫前放置一個(gè)四分之一波片。學(xué)過光學(xué)的都知道四分之一波片能使得偏振光的偏振類型改變,通過這一波片的線偏振光變成了橢圓偏振光,如果放置波片的時(shí)候更小心一些,我們可以得到圓偏振光。這里要求放置波片以后,通過雙縫中一個(gè)縫(記為A)的光子變成了順時(shí)針圓偏光,通過另一個(gè)縫(記為B)的則是逆時(shí)針圓偏光。如此,我們屏幕上就看不到干涉條紋。現(xiàn)在我們撤掉屏幕換成一個(gè)單光子接收器,注意我們的實(shí)驗(yàn)一直要用單光子。同樣,另一條路徑R2上也有一個(gè)相同的單光子接收器,并在該路徑上放置一個(gè)起偏器(也是檢偏器)。整個(gè)裝置如圖

現(xiàn)在我們規(guī)定:只有當(dāng)兩個(gè)接收器同時(shí)接收到光子的時(shí)候,我們做一次記錄,否則不做記錄。

我們來看一看這套儀器到底如何測(cè)量的。當(dāng)一對(duì)糾纏的光子對(duì)發(fā)射出來。一個(gè)光子沿著R1運(yùn)動(dòng),一個(gè)沿著R2。實(shí)驗(yàn)做這樣的設(shè)置,R1的檢偏器讓一半光子(理解為概率比較好,因?yàn)槲覀冇懻摰氖菃喂庾?被濾掉,與這部分光子糾纏的R2上的光子也有一半,它們干涉的條紋不會(huì)被記錄。而通過R1檢偏器的光子則會(huì)到達(dá)接收器,那么R2上與之糾纏的光子的干涉條紋會(huì)被記錄下來。而記錄下的光子形成的圖形恰恰就是干涉條紋。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,如果我們企圖用波片去標(biāo)記光子的路徑(縫AB前的波片就是一種標(biāo)記),干涉都會(huì)消失。但是如果我們?cè)跇?biāo)記光子路徑之后又做擦除,那么干涉會(huì)恢復(fù)的。這件事情否定了退相干理論。因?yàn)闃?biāo)記路徑相當(dāng)于測(cè)量,標(biāo)記的光子不發(fā)生干涉,就已經(jīng)意味它已經(jīng)喪失了相干性,這種光按照道理是不可能出現(xiàn)干涉了。但是我們擦除部分光,干涉卻又出現(xiàn)了,這表明波函數(shù)沒有真正塌縮,而是隱藏起來了。通過一定手法(這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是讀取記錄的光子,注意如果不做這樣,而是放置一個(gè)屏幕去接收R2的光子,會(huì)發(fā)現(xiàn)干涉條紋不存在)可以把它復(fù)原。

貝爾曾經(jīng)這樣批判退相干理論:

退相干理論不能提供對(duì)基礎(chǔ)問題解釋的一個(gè)說明,而只是提供了一種與所有可能的實(shí)驗(yàn)相一致的答案,沒有這些實(shí)驗(yàn),人們不能認(rèn)識(shí)得更深……(退相干理論)根本就不是對(duì)一個(gè)真實(shí)的物理過程的描述,退相干的興趣和價(jià)值全部是“為了實(shí)用的目的”,退相干理論是通過提供一種有效于“實(shí)用目的”的答案來掩蓋問題。

同樣批判,溫伯格也做過。溫伯格認(rèn)為:

這種解釋回避了問題的實(shí)質(zhì):不管怎樣,量子力學(xué)與薛定諤方程統(tǒng)治的不僅僅是電子,也包括儀器和物理學(xué)家本身,它們都受決定論物理學(xué)定律的統(tǒng)領(lǐng),所以,通過想象“外界”和“內(nèi)部”人為地把它們區(qū)分開來以解釋概率的出現(xiàn)是蒼白無力的。

退相干理論在很大程度上是一種工具主義的體現(xiàn),這一點(diǎn)我們既可以在理論上說明,也能在實(shí)驗(yàn)上證明。

結(jié)束語:費(fèi)曼說過,沒有人真正理解量子力學(xué),現(xiàn)在看來確實(shí)如此。

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶 評(píng)論公約

    類似文章 更多