您现在的位置是:首页 > 抖音知识 > 延迟选择量子擦除实验

延迟选择量子擦除实验

抖音知识作者:gezhong日期:6月前点击:255

摘要:在延迟选择量子擦除实验中,探讨了未来是否可以改变过去的问题,通过对量子力学的基础知识和相关实验的解释,揭示了量子力学的互补原理。

原视频链接>>

视频内容

      在延迟选择量子擦除实验中,探讨了未来是否可以改变过去的问题,通过对量子力学的基础知识和相关实验的解释,揭示了量子力学的互补原理。

      在这个实验中,如果你让电子一个一个通过双缝,一开始你会看到电子在后面的感应屏幕上随机的分布。但当电子数量变得越来越多的时候,你会看到明显的干涉模式。但问题是电子啊是一个一个发射的。在一个电子被感应屏幕接收之后,才会发射下一个电子。难道单个电子是同时通过两条狭缝,并且自己和自己发生了干涉?

      如果此时你在双方处安装一个探测器,想看看电子是如何同时通过两条狭缝的,这时你会发现电子每次只通过一条狭缝,不是左就是右,而在屏幕上的干涉模式也消失了。貌似这个测量改变了实验结果。这就是很多视频所说的这个诡异之处。但如果你理解量子力学的话,尤其是理解波尔的互补原理的话,这其实非常容易理解。

      歪的互补原理说的是在你没有测量电子的时候,电子会处在波和粒子的叠加态当中。此时你不能对电子是什么这个问题啊,做出任何的描述。此时的电子就是一个由薛定谔方程的解普赛所描述的几率波。它不是任何物理实在,更不是真实的波动,但它可以像真实的波一样同时通过所有可能的路径,比如同时通过两条狭缝,并且互相产生干涉,最后影响电子的概率分布产生干涉土压。

      但当你用粒子的手段测量电子的时候,比如你想测量电子的位置,电子的路径信息,此时电子的概率波啊就会坍缩,表现出粒子的性质给你看。因此这个干涉条纹就消失了。比如说电子波的性质和粒子的性质是两个互补的性质,它们不能同时出现,而且还取决于你的测量手段。你用粒子的手段测量电子的话,电子就会表现出粒子的性质给你看,牛波的性质。测量电子的话,电子就会表现出波的性质给你看。

      当然在这个双峰干涉实验中,电子的路径信息以及干涉条纹这两个也是互补的。你知道了路径信息就不能有干涉条纹,你有干涉条纹就不能知道电子的路径信息是吧。这这可以理解吧,所以这没啥诡异的啊,这很符合哥本哈根学派对微观实验的解释。

      在双缝干涉实验之后,又出现了一些相似的变动实验,比如1979年在今年a 4诞辰100周年的研讨会上,惠勒就提出了延迟选择实验的构想,也将电子先通过狭缝,然后我们再想办法得出电子路径信息。那么你说这个屏幕上还会不会出现干什么呢。1982年有物理学家在延迟选择实验的基础上又提出了新的构想,如果我们把电子路径信息再给抹掉,结果又会怎样呢。这就所谓的量子擦除实验。这两个实验我以前也有详细的讲,那有兴趣的可以看一下。

      其实不管是怎样的变种实验,你都可以用boy的互补原理来解释,比如下面我们要着重说的号称最恐怖最诡异的终极变种实验,延迟选择量子擦除实验。这个实验是这样的,首先在光源的前面有一个双缝,然后在双缝的前面放置一种被称为硼酸钡晶体的特色出光学设备,简称bbo晶体。它的作用是可以将单个光子分裂成一对纠缠光子,每个光子的能量只有原始光子能量的一半,所以这并没有违反任何的守恒率。那上面的光子啊叫信号光子,它会直接打到探测器第一上,可以看出,从顶部狭缝到探测器。

上一篇