Young's double-slit interference with two-color biphotons
在经典光学中,杨氏双缝实验中的彩色相干光产生了每个光频率的单独干涉条纹,指的是单光子干涉。然而,双光子双缝干涉仅被广泛研究用于波长简并的双光子,称为亚波长量子光刻。本文报道了双色双光子的双缝干涉实验。与简并情况不同,实验结果依赖于测量方法。从一个双轴重合测量图样中,我们可以提取出关于两种颜色的完整干涉信息。该概念模型提供了同相和异相光子关联的直观图像,并对两个色光子的哪条路径信息提供了完整的量子理解。
2017-09-08 quant-ph
Measurement-induced decoherence and information in double-slit interference
双缝实验提供了量子物理中干涉和观察效应的经典例子。当粒子单独穿过一对狭缝时,会产生一种波状干涉图样,但当观察粒子所走的“路径”时,就不会发现这种干涉。我们提出了一个模型的干涉,退相,测量引起的退相干在一个一维版本的双缝实验。使用这个模型,我们演示了如何在系统中的干扰损失与测量仪器/观察员的信息增益。在这样做的时候,我们给出了一个现代的测量帐户,在这个典型的例子,量子物理学,是访问的学生在研究生或高级本科水平的量子力学。
2016-06-30 quant-ph
Quantum interference with slits
在这里考虑的实验中,我们测量了粒子通过狭缝系统时动量的y分量。源缝系统是确定状态矢量的准备装置。认识到狭缝系统是一个位置测量装置,使我们能够确定状态向量是一个位置状态。然后,在动量空间中写入状态向量提供了对概率幅度及其对应的概率函数的直接计算。干涉效应,如果有的话,是固有的概率函数,我们确定了四个不同的狭缝系统的散射粒子的统计分布。结果与经典波动光学中得到的干涉图样一致。
2007-03-15 quant-ph
Three-Slit Interference: A Duality Relation
在三缝干涉实验的背景下,解决了干涉和哪条路的信息的问题。提出了一种新的基于非对称量子态鉴别(UQSD)的路径可分辨性${\mathcal D_Q}$.推导了干涉条纹可见度和路径可分辨性之间的不等式${\mathcal V} + {2{\mathcal D_Q}\over 3- {\mathcal D_Q}} \le 1$,它限制了干涉条纹可见度和路径信息的同时获取。有人认为,这个界限是紧的。对于双缝干涉,我们导出了一个新的对偶关系,在不同的限制下,它可化为Englert对偶关系和Greenberger-Yasin对偶关系。
2015-08-27 quant-ph
N-slit interference: Path integrals, Bohmian trajectories
路径积分给出了详细计算粒子从粒子源通过狭缝光栅并进一步到达探测器的路径的可能性。粒子通过高斯狭缝的路径积分产生高斯波包。在N个狭缝上制备的波包叠加在一起,在近场区产生干涉图样。它在由发散的主射线表示的远场区中转化为衍射,在该远场区中,所有射线被(N-2)条辅助射线彼此分隔。N缝光栅近场区的玻姆轨迹呈波浪状。它们在远场区变成直线。轨迹在干涉Talbot地毯上显示出Z字形行为(粒子波长与狭缝之间的距离的比率远小于1并且N>>1)。通过散射单色中子(波长=0.5 nm)模拟来自N狭缝光栅的干涉。我们还考虑了在富勒烯分子的N狭缝光栅上散射时产生的干涉条纹的模拟(根据电子印刷品1001.0468中所述的真实实验)。
2010-01-25 quant-ph
Experimental Higher-Order Interference in a Nonlinear Triple Slit
两个波之间的干涉是物理学中的一个众所周知的概念,它对两个以上波的推广是直截了当的。干扰的阶数被定义为以不能被减少到较低阶的模式的方式干扰的路径的数量。在实践中,二阶干涉意味着,比如说,在一个三缝实验中,当所有三个缝都打开时,干涉图样可以从所有可能的缝对之间的干涉图样中预测出来。量子力学通常被认为只表现出二阶干涉。然而,这只在特定的假设下是正确的,通常是经历线性演化的单粒子。在这里,我们的实验表明,非线性演化实际上可以导致高阶干涉。我们实验中的高阶干涉有一个简单的量子力学描述,即光学相干态在非线性介质中的相互作用。我们的工作表明,非线性演化可以为试图通过排除高阶干涉来验证玻恩规则的实验打开一个漏洞。
2021-12-13 quant-ph
One-Photon and Two-Photon Double-Slit Interferences in Spontaneous and Stimulated Parametric Down-Conversions
我们从理论上讨论了自发和受激参量下转换的单光子和双光子双缝干涉。我们发现,在一般的自发参量下转换(SPDC)中,I型和II型晶体都可以存在双光子亚波长干涉。我们提出了一种观察亚波长干涉的替代方法,通过联合强度测量,这只发生在I型晶体在较高的SPDC增益。当一束信号光入射到晶体中时,两束受激下转换光可以产生两个干涉图样,不存在亚波长干涉效应。
2004-01-20 quant-ph
Young's Double-Slit Interference Demonstration with Single Photons
本文提出了一种适合本科生教学实验室的桌面式单光子双缝干涉实验装置,通过扫描单探测器生成干涉图样,并利用偏振片演示了单缝、双缝干涉及量子擦除现象。
2024-01-04 quant-ph
Modeling double slit interference via anomalous diffusion: independently variable slit widths
基于量子力学高斯色散(Groessing et al. 2010)以及两个高斯干涉(Groessing et al. 2012)的经典解释的重新表述,我们提出了一种新的更实用的模拟方法。量子力学的“波包的衰减“可以用反常的亚量子扩散来描述,由于粒子的热环境变化,特定的扩散率随时间变化。在对不同缝宽的双缝实验的模拟中,这种新方法的相位可以作为一个局部量来实现。我们描述了扩散率的条件,并通过连接到波动力学,我们计算精确的量子力学强度分布,以及相应的轨迹分布根据两个高斯波包从双缝中出现的速度场。我们还计算了概率密度电流分布,包括移相器影响单个狭缝电流的情况,并提供了计算机模拟。
2013-04-10 quant-ph
Double-Slit Interference Pattern for a Macroscopic Quantum System
在这项研究中,我们解析求解薛定谔方程的宏观量子振荡器作为一个中心系统耦合到两个环境的微振荡粒子。然后,考虑位置概率分布不确定性的限制,在两种极限情况下研究了双缝干涉图样。此外,我们分析的干涉图案的基础上最近的建议称为随机电动力学与自旋。我们的结果表明,当宏观系统的量子特性降低,衍射图案变得更类似于经典的。我们还表明,依赖于狭缝的大小,量子方法的预言可能与上述随机描述的预言明显不同
2016-07-17 quant-ph
Two-particle superposition effects in two-slit interference
纠缠可以改变多粒子系统的干涉图样。我们分析,使用路径积分的形式主义,一个新的例子多粒子干涉和一些未探索的方面,这种现象,通过考虑两个可区分的粒子在叠加态的双缝安排。纠缠的两个组成部分,多粒子项的多重性和它们的相干性,可以通过比较乘积态、混合态和叠加态的模式来分别研究。这表明在某些有利的情况下可以探测多粒子叠加。此外,对纠缠度的影响的依赖性,施密特数衡量,是不是单调的。
2022-03-21 quant-ph
Time Double-Slit Interference in Tunneling Ionization
结果表明,干涉现象对超短脉冲激光电离原子的电子产额有重要影响。我们对几个周期脉冲驱动的原子单电离的理论研究扩展了Lindner等人在双缝实验中观察到的光电子谱。\textbf{95},040401(2005)中的方法得到了一个完整的三维动量图。我们发现,不同的波包对应于同一个单电子在不同的时间释放干涉,形成干涉条纹的二维动量分布。通过\textit{ab initio}计算再现的这些结构在半经典模型内被理解。
2006-05-22 quant-ph
Observation of Young's Double-Slit Interference with the Three-Photon N00N State
量子力学粒子的空间干涉是量子力学的一个基本特征。N个粒子的双模纠缠态N00N态可以产生非经典干涉。我们首次在实验上观测到了三光子N00N态的杨氏双缝空间量子干涉。与单光子态相比,三光子纠缠态产生的干涉条纹密度是单光子态的三倍。此外,其$0.49 \pm 0.09$的干涉可见度远高于经典起源的空间超分辨率的极限0.1。由两个以上光子组成的N00N态的空间量子干涉的演示代表了将量子纠缠应用于光刻和成像等技术的重要一步。
2010-09-25 quant-ph
Biphoton Interference in a Double-Slit Experiment
对纠缠光子的双缝实验进行了理论分析。结果表明,在适当的条件下,两个波长为$λ$的纠缠光子可以表现为一个波长为$λ/2$的\emph{biphoton}.通过双缝的双光子的干涉可以通过在同一位置检测这对光子的两个光子来获得。这与先前实验的结果一致。更有趣的是,我们发现即使两个纠缠的光子被偏振分束器分开,它们仍然可以表现得像波长为$λ/2$的双光子。在该修改的设置中,穿过两个不同的双缝的两个分离的光子令人惊讶地示出了对应于波长$λ/2$而不是作为每个光子的波长的$λ$的干涉。我们指出了在不同背景下进行的两个实验,这些实验看到了这里预测的效果,但没有意识到这种联系。
2018-02-22 quant-ph
Comparison of multi-mode Hong-Ou-Mandel interference and multi-slit interference
本文通过理论与模拟比较多模HOM干涉与多缝干涉,揭示两者由包络因子和细节因子决定的映射关系,并证明最大Fisher信息平方根随模式数线性增长,可用于提高时间估计精度。
2023-10-14 quant-ph
Gouy phase in non-classical paths in triple-slit interference experiment
本文提出了一个简单的模型来研究三缝实验中的Gouy相位效应,在这个模型中我们考虑了一个非经典路径,Gouy相位对于经典路径和非经典路径是不同的,因为它依赖于传播时间。在这种情况下,Gouy相位差改变了用于以非平凡的方式估计非经典路径贡献的Sorkin参数$κ$,从而在检测非经典路径贡献的实验的实现中提供了一些光。
2015-10-14 quant-ph
A double-slit quantum eraser
我们报道了一个量子擦除实验,它实际上使用了一个杨氏双缝来产生干涉。这个实验可以被认为是斯卡利、恩格勒和瓦尔特提出的一个实验的光学类比。纠缠对的一个光子入射到适当尺寸的杨氏双缝上,在远处的检测区域产生干涉图样。四分之一波片,定向,使他们的快轴是正交的,被放置在前面的每一个狭缝,作为哪一个路径标记。四分之一波片标记了干涉光子的偏振,从而破坏了干涉图样。为了恢复干涉,我们测量了另一个纠缠光子的偏振。此外,我们在延迟擦除的情况下进行实验。
2001-06-13 quant-ph
Observing Nonclassical Paths by Measuring Bohmian Velocities in Multi-Slit Interferometer with Electron
多缝干涉实验中的波函数叠加原理已被许多量子力学教科书所接受,但其表达式${ψ_{AB}} = {ψ_A} + {ψ_B}$并不严格成立。费曼路径积分中的非经典路径对多路径干涉效应提供了一种解释,可用于多缝干涉效应的定量分析。本文通过分析电子多缝干涉仪中非经典路径对玻姆速度的贡献,将玻姆力学中的量应用于多阶干涉的测量。结果表明,非经典路径效应会导致电子的玻姆速度出现$10^{-3}$的相对偏差,这种偏差可以通过类似于前人工作的弱测量观测到。
2016-10-27 quant-ph
Numerical Experiment on Interference for Macroscopic Particles
我们考虑一个经典的类似的著名的量子双缝实验。带电粒子在带有两个狭缝的平板屏幕上散射,并击中第二个屏幕。我们表明,在第二个屏幕上的概率分布时,两个狭缝都是开放的,是不是由每个狭缝分别的分布的总和,但有一个额外的干扰项,这是与概率的替代品添加的量子规则。我们表明,所提出的经典模型具有上下文依赖性,可以充分描述上下文形式主义。
2001-11-29 quant-ph
Classical billiards and double-slit quantum interference
本文对初始高斯波包在边界有两条狭缝的台球区域内演化的实验中干涉条纹的产生进行了数值模拟。我们的模拟扩展了Casati和Prosen以前的工作,旨在测试他们令人惊讶的结论,即在完全混沌的台球实验中条纹消失。根据所发现的结果,我们将重新评估经典动力学对量子干涉的显著影响。实际上,我们强调了另一个影响干涉的因素:关于实验装置的对称条件(SC)。这个条件似乎比经典混沌更重要。事实上,当SC被验证时,经典混沌没有影响,而当SC被违反经典混沌原来是一个额外的因素,导致退相的狭缝。我们解释了这两个因素的各自作用,通过指定的物理机制,通过它们影响的干涉图案。这种机制既取决于初始波包的位置和方向,也取决于它的某些递归,特别是在规则的台球中。
2011-11-01 quant-ph
Unconditionally Secure Quantum Bit Commitment Using Neutron Double-Slit Interference
利用中子双缝装置,我们构造了一个量子比特承诺方案,其中量子态的时间发展起着至关重要的作用。我们的方案回避了广泛接受的不去定理的事实,它既不可能停止扩展波包的时间演化,也不可能使它们在时间上向后演化。此外,对于像中子这样的不稳定粒子,我们不能无限期地推迟探测它们的位置,否则它们会自发地分裂而逃脱探测。我们发现,使用非定态而不是定态,无条件安全的量子比特承诺是可能的。
2010-10-22 quant-ph
N-Slit Interference: Fractals in Near-Field Region, Bohmian Trajectories
散射冷粒子上的$N$狭缝光栅再现干涉图案,表现在近场区域的分形塔尔博特地毯。在远场区,图案被转换为普通衍射,其中主光束被($N-2$)弱光束彼此分隔。计算了近场和远场的波函数的概率密度图,用高斯波包表示。Bohmian(测地线)轨迹,由一个指导方程计算,叠加在概率密度图足够好。这意味着,一个粒子,从一个源到一个检测器,通过光栅沿着一个单一的玻姆轨迹通过,通过一个,只有一个狭缝。保留字:高斯波包,中子散射,制导方程,玻姆轨迹,近场干涉,远场衍射,泰伯地毯,分形
2009-09-09 quant-ph
Three Slit Experiments and the Structure of Quantum Theory
尽管在双缝实验中出现了干涉现象,但量子理论预言,由索尔金定义的干涉测度,以及三缝实验的各种结果概率,都是零。我们将Sorkin测度应用到物理理论的一般操作概率框架中,然后研究它与量子理论结构的关系。特别是,我们的特点类的概率理论的干扰措施是零,在其中有可能完全确定系统的状态,通过特定的“双缝”实验。
2009-09-25 quant-ph
Simulation of the Single- and Double-Slit Experiments with Quantum Walkers
我们采用断链模型在二维晶格中建立一个带狭缝的势垒。分析了量子步行者通过狭缝时几率分布的衍射和干涉图样。使用主要类型的硬币进行模拟,并显示取决于硬币选择的衍射和干涉图案。
2007-06-21 quant-ph
Revisiting self-interference in Young double-slit experiments
量子叠加是量子力学的核心,狄拉克和费曼都提到过。在干涉系统中,单光子自干涉在过去的几十年里在量子和经典两个领域都得到了深入的研究。在玻恩定则检验中,索尔金参数表示输入光子进入干涉仪所允许的最大量子叠加数,其中多光子干涉条纹等效于激光的经典版本。在这里,一个衰减的激光在量子制度的Mach-Zehnder干涉仪中的自干涉进行了研究,并与其经典版本的结果进行了比较。由此产生的等效结果支持玻恩规则检验,其中经典干涉起源于单个单光子自干涉的叠加。这种理解揭示了二分系统之间量子特征的基本物理学。
2022-11-18 quant-ph
Time-resolved double-slit experiment with entangled photons
双缝实验鲜明地证明了量子物体的波粒二象性。在这个著名的实验中,粒子一个接一个地通过一对狭缝,并在远处的屏幕上被检测到。在许多离散的粒子碰撞之后,出现了一种独特的波浪状图案,就好像每个粒子都通过了两个狭缝并与自身发生了干涉。虽然在电子、中子、原子和分子等大质量粒子中观察到了这种干涉图样的直接事件累积,但在光子等无质量粒子中还没有测量到。在这里,我们提出了一个时间和空间分辨测量的双缝干涉图案使用单光子。我们通过双折射双缝装置发送单光子,并使用单光子探测器的线性阵列来观察干涉图样的发展。通过对这种堆积的分析,我们可以比较量子力学和微粒模型,后者旨在解释单粒子干涉的奥秘。最后,我们发送一个光子从纠缠对通过我们的双缝设置,并显示所产生的干涉图案对双光子的测量状态的依赖性。我们的研究结果为双缝实验中的建立过程的动力学提供了新的见解,并可作为量子信息应用的一个有价值的资源。
2013-05-06 quant-ph
Position-momentum correlations in matter waves double-slit experiment
本文讨论了用高斯波包表示的物质波的双缝干涉。用格林函数传播子模拟干涉图样,强调坐标相关性和相位。我们探讨了相位和位置-动量相关性之间的联系,在强度,可见性和可预测性的波包干涉。这个公式将表明一些方面,可以是有用的粒子,原子或分子干涉的理论和实验治疗。
2014-06-10 quant-ph
A classification of phenomena in a two double-slit experiment in terms of symmetries of permutations of particle labels and attributes
粒子标签的排列通常用来说明经典统计和量子统计之间的关系。我们使用粒子的属性/性质的排列来表达波的性质。我们表示事件的著名的两个双缝实验(在制度,是适当的量子干涉和经典干涉)的对称性排列的粒子标签和属性。我们还得到了一个新的系统,称为剩余干扰,并提出了一个实验来检测它。
2008-04-25 quant-ph
Higher-order interference between multiple quantum particles interacting nonlinearly
双缝实验是单个量子物体之间干涉的最直接证明。由于用单粒子和更多狭缝进行的类似实验产生的干涉条纹可以简化为双狭缝图案的组合,因此通常认为量子干涉发生在成对的轨道之间,简称为二阶干涉。在这里,我们表明,量子力学实际上允许任意高阶的干涉。当人们考虑多个量子物体在非线性存在下相互作用时,这很自然地发生,这两者都需要观察高阶干涉。我们使这一点清楚地处理广义多缝干涉仪使用第二量子化。然后,我们提出了明确的实验相关的例子与光子在非线性介质中的相互作用和干扰玻色-爱因斯坦凝聚体与粒子-粒子相互作用。这些例子都是由量子理论完美描述的,但表现出基于多个粒子非线性相互作用的高阶干涉。
2021-05-10 quant-ph
On the control of interference and diffraction of a 3-level atom in a double-slit scheme with cavity fields
为了分析波粒二象性,在双缝后面紧接着放置一个具有量子力学场和经典场的双腔。两个场都有共同的波节和波腹,三能级原子在穿过双缝后会穿过这些波节和波腹。当原子穿过一个公共波腹时,原子与光场的相互作用达到最大,光场的相位上可以记录路径信息。另一方面,如果原子穿过公共节点,则相互作用为空,并且不存储路径信息。对量子场的正交测量可以揭示原子所遵循的路径,这取决于其初始振幅$α$和经典振幅$\varepsilon$。在这份报告中,我们表明,经典辐射的行为就像一个聚焦元素的干涉和衍射图案,以及它如何改变的能见度和可测量性。此外,在我们的双缝方案中,两个可能的路径与内部原子态相关联,这使得我们能够考虑不同的情况下,研究并发和波粒二象性之间的关系。
2020-09-23 quant-ph
Characterizing vortex beam with angular-double-slit interference
研究了拉盖尔-高斯光束在角双缝干涉仪中的夫琅禾费衍射光强分布。结果表明,在这种干涉几何结构下,涡旋光的螺旋相位结构可以清晰地显示出来,这为区分不同阶次的拉盖尔-高斯光束提供了一种有效的方法。这种角向双缝干涉使我们对轨道角动量的性质有了更好的理解,并对涡旋光束干涉现象有了更好的解释。
2013-05-24 physics.optics quant-ph
Proposal to observe paths superpositions in a double-slit setup
量子粒子在杨氏双缝装置中产生的干涉图样归因于粒子的波函数通过了两个狭缝。在路径积分公式中,这种干涉涉及通过任一狭缝的路径的叠加,将源连接到检测点。我们展示了如何在原则上可以观察到这些路径的叠加,通过实施一系列的最小扰动弱测量之间的狭缝和检测平面。我们进一步提出了一个简化的协议,以观察这些“弱轨迹”与单光子。
2022-05-30 quant-ph
Irrealism from fringe visibility in matter-wave double-slit interference with initial contractive states
爱因斯坦、波多斯基和罗森创造的实在元素推动了一系列涉及量子关联和物理实在论概念的基本讨论。叠加原理应用于双缝实验与物质波突出需要一个严格的审查采用物理现实主义在量子领域。在这项工作中,我们采用了物理非现实主义的措施,并考虑在双缝设置的位置和动量变量的一个单一的粒子最初相关的初始收缩状态。我们研究的非现实主义的行为如何可以帮助我们获得有关的干涉图样,类波,和粒子的属性与物质波的双缝设置的信息。我们发现,有一个时间的传播,最大限度地减少了非现实主义,并在这一点的检测屏幕上的状态被压缩的位置和动量相比,标准的高斯叠加。有趣的是,我们发现最大可见度和干涉条纹的数量与最小的非真实性有关。此外,我们还证明了极小时刻附近的非真实性和可见性之间的单调关系。然后讨论了如何利用这些结果从条纹可见度间接地度量位置变量的非真实性。
2020-11-10 quant-ph
Role of intensity fluctuations in third-order correlation double-slit interference of thermal light
利用赝热光源,在高强度极限下进行了三阶双缝干涉实验,实际记录了三条光路的光强。结果表明,与先前的理论预测和实验结果相比较,可见度不仅可以显著提高,而且更高的可见度是三阶相关相互作用项的贡献的结果,它等于所有二阶相关项的贡献之和。有趣的是,当两个参考探测器在相反方向上扫描时,强度波动的三阶相关项可能出现负值。这一现象完全可以用经典统计光学理论来解释,并且是第一次具体地证明了三阶关联项的影响。
2013-05-26 quant-ph
Wave Particle Duality in Asymmetric Beam Interference
众所周知,在双缝干涉实验中,获取粒子的哪一路信息会导致干涉的退化。有人认为,路径信息只有在人们能够准确地说出粒子通过了哪个狭缝时才有意义。利用这一思想,两个对偶关系导出的一般情况下,这两个路径可能不相等的可能性,和两个狭缝可能是不相等的宽度。这些对偶关系,一般来说是不等式,对所有纯态都是饱和的。在适当的限度内恢复了以前已知的结果。
2018-08-23 quant-ph
The Quantum Double Slit Experiment With Local Elements of Reality
本文用量子场论的形式对双缝实验进行了完全局域化处理。我们的论述主要是教学性质的,并证实了这样一个事实,即量子双缝干涉有一个完全局部的描述,它不受通常与波粒二象性有关的任何假定的悖论的影响。波粒二象性确实消失了,取而代之的是场的图景,在这种图景中,粒子不应被视为实在的基本元素,而只代表某些特定场组态的激发。我们的处理是一般的,可以适用于任何其他现象,涉及任何玻色子或费米子场的量子干涉,空间和时间。为了完整性,我们提出了完整的治疗单量子位干涉在相同的精神。
2021-04-22 quant-ph
Higher-order interference in extensions of quantum theory
量子干涉是几个量子计算加速的核心,并提供了一个没有经典对应物的现象的惊人例子。量子干涉的一个有趣的特征出现在三缝实验中。在这种设置中,干涉图样可以根据通过阻挡一些狭缝而获得的两个和一个狭缝图样来书写。这与标准的双缝实验形成鲜明对比,在标准的双缝实验中,干涉图样是不可约的。这是拉斐尔·索尔金首先注意到的,他问为什么量子理论只在双缝实验中表现出不可约干涉。解决这个问题的一种方法是将量子理论的预测与操作定义的“箔”理论的预测进行比较,希望确定表现出高阶干涉的理论是否具有病态的--或者至少是不受欢迎的--特征。本文考虑了量子理论的两个扩展:Dakic等人提出的密度立方体理论,其已被证明在三缝装置中表现出不可约干涉,以及Zyczkowski的四次量子理论。密度立方体的理论将被证明在一定的计算任务中提供优于量子理论的优势,并解释了导致量子理论出现的明确定义的机制。尽管如此,用来定义密度立方体的公理将被证明不足以唯一地证明该理论。相比之下,四次量子理论是定义明确的,我们表明,它表现出不可约的干扰的所有订单。理论的这一特征被认为不是一个真正的现象,而是由于目前高阶干涉定义的模糊性而产生的。为了理解为什么量子理论的干涉是有限的,需要一个新的高阶干涉的操作定义。
2017-01-25 quant-ph
On time and space double-slit experiments
实现了时间双缝干涉实验,并作为空间双缝干涉实验的补充,进一步证实了波粒二象性。自由粒子含时薛定谔方程的数值解曾被用来解释实验结果,但由于标准非相对论性量子理论不具有时间相干性而遭到反对。本文给出了在适当的初始边界条件下,TDSE的理论和实验结果的示意性解析解。特定的边界条件是合理的实验设置,实际上导致只有一个电子在任何给定的时间在双缝安排,从而实现双峰单电子波包的建设。“哪条路径”(“哪一时间”)信息和“空间干扰”(“振荡时间瞬变”)模式建立的渐进互补性也得到了展示。
2014-01-07 quant-ph
Comment on "Comment on 'On Visibility in the Afshar Two-Slit Experiment' "
塔比什·库雷希(Tabish Qureshi,2010)最近反对我对斯里坎特(Srikanth,2001)的一个思想实验的讨论的一个方面。我相信他的反对是基于对我的陈述的误解,但我承担没有更清楚的责任。在这里,我试图澄清任何混乱,并指出,人们确实可以在这个实验中获得干扰的基础上,采取谨慎,以正确地表征检测过程。我还要强调,库雷希和我完全同意这样的论断,即当存在干涉时,没有真正的“哪个狭缝”信息,在这种情况下,为了保持干涉所必需的测量排除了确定光子起源的实际狭缝。
2010-02-22 quant-ph
Young's Double Slit Experiment in Quantum Field Theory
从现代量子光学的角度出发,在正则量子场论的框架下,建立了杨氏双缝实验。我们采用量子标量场代替了规范理论中忽略矢量自由的量子电磁场。在相应的实验装置中,在Fock空间中引入了双缝态.作为观测量,计算了双缝态的电流的能量密度和正频率部分的期望值,给出了干涉项。在Fock空间中,相干双缝态将量子粒子态与经典波态系统地联系起来,从而实现经典波态。在非相干源的情况下,干扰项通过对随机相位角进行平均而消失。
2011-03-01 quant-ph
Understanding Modified Two-Slit Experiments using Path Markers
本文通过引入光子正交偏振态作为路径标记,理论分析修改的双缝实验,证明到达特定探测器的干涉光子始终来自双缝,从而用可测试的量子关联澄清了波粒二象性悖论。
2023-03-09 quant-ph
Classical Simulation of Double Slit Interference via Ballistic Diffusion
基于一个建议的经典解释,量子力学的“衰减的波包“示出简单地从亚量子扩散与特定的扩散率随时间变化,由于粒子的热环境的变化。由此计算了高斯波包的精确量子力学强度分布,以及相应的轨迹分布和速度场。我们没有利用量子力学,而只是利用熟悉的扩散模拟技术,例如,有限差分或耦合映象格子(CML)。
2012-05-21 quant-ph
Ghost Interference and Quantum Erasure
对推广到大质量粒子情况的双光子鬼干涉实验进行了理论分析。认为该实验与存在哪条光路信息的双缝干涉实验密切相关。阐明了双缝后没有观测到一阶干涉的原因,指出鬼干涉出现的基本机制是更为常见的量子擦除。
2012-03-19 quant-ph
An atomic test of higher-order interference
规范量子形式主义预言,在多缝实验中记录的干涉图样应该是在双缝实验中观察到的图样的简单组合。这与玻恩定则的有效性有关,并通过核磁共振在光子和分子的精确实验中得到验证。由于玻恩定则的普遍有效性,对其他物理系统进行类似的测试是有指导意义的。在这里,我们讨论类似的三缝实验,使用原子允许三脚架能级配置,如可实现的,例如与碱土类原子。我们涵盖了设置的所有阶段,包括实施狭缝阻断器类似物的各种方法。最终设置的精度进行了估计,并提供了改进以前的实验。
2019-11-29 quant-ph
Quantum nonlocal double slit interference with partially coherent qubits
研究部分相干量子纠缠光束的相干性变化对非局域双缝量子干涉的影响,发现通过控制泵浦参数可实现高质量且接近1的干涉可见度,增强抗介质畸变鲁棒性。
2025-03-02 quant-ph
Which-way double slit experiments and Born rule violation
在使用完美探测器的双缝实验中,假设在狭缝处有第二个探测器是多余的,因为它不会改变干涉图样。然而,我们表明,如果高阶或非经典的路径占,第二个检测器的存在将有影响的干涉图案。考虑到这些非经典路径也意味着三缝实验中的索尔金参数只是玻恩规则违反的近似度量。利用单路和双路检测器的不同,我们给出了一个替代参数,它是玻恩规则违反的精确度量。
2017-04-25 quant-ph
Computer Model of the Two-Pinhole Interference Experiment Using Two-Dimensional Gaussian Wave-Packets
双缝干涉实验已经用高斯波包和Bohm-de Broglie因果解释模拟了很多次。在这里,我们考虑用针孔代替狭缝的实验,并根据二维高斯波包和Bohm-de Broglie因果解释对实验进行建模。
2018-11-27 quant-ph
Two Slits Interference Is Compatible with Particles' Trajectories
提出了一个简单的粒子双缝干涉数值实验。它反驳了流行的信念,即这种干涉与每个粒子穿过的知识不相容,或者更普遍地说,“量子粒子不可能有量子力学”。我们的模型是对量子概率的上下文解释的一个例证。
2001-11-19 math-ph math.MP quant-ph
Ruling out higher-order interference from purity principles
正如Rafael Sorkin首先指出的那样,量子干涉有一个极限。在多狭缝实验中形成的干涉图样是狭缝对之间形成的干涉图样的函数,考虑三个狭缝而不是两个狭缝并没有真正的新特征。索尔金引入了一个数学上可以想象的高阶干涉行为的层次结构,其中经典理论位于这个层次结构的第一层,量子理论位于第二层。非正式地说,这个层次的顺序对应于干涉图样不可约依赖的狭缝的数量。许多作者想知道为什么量子干涉仅限于这个层次的第二层。高阶干涉的存在是否违反了我们认为应该是基本的自然物理原理?在目前的工作中,我们表明,可以找到这样的原则,限制干涉行为的二阶,或“类量子”,干涉,但不限制我们整个量子形式主义。我们的工作范围内的操作框架的广义概率理论,并证明,任何理论满足因果关系,纯度保存,纯Sharpness,和纯化-四个原则,正式的基本性质的纯度在性质-展品最二阶干扰。因此,这些理论至少在概念上非常“接近”量子理论。一路上,我们表明,系统在这样的理论对应于欧几里德约旦代数。因此,它们是自对偶的,而且,在这种理论中的多缝实验是由纯投影仪描述的。
2017-07-13 quant-ph
Modified Two-Slit Experiments and Complementarity
一些改进的双缝干涉实验声称违反了玻尔的互补原理。一个典型的这样的实验进行了理论分析,使用波包动力学。指出了此类实验分析中的缺陷,并证明了它们并不违反互补性。此外,人们还相当普遍地证明,如果粒子的状态使得波函数的模平方产生干涉图样,那么它必然会丢失哪条路径的信息。
2012-05-02 quant-ph
Ramsey Fringes and Time-domain Multiple-Slit Interference from Vacuum
符号随时间变化的电场脉冲序列在Schwinger真空对产生中导致相干干涉效应,直接从量子真空产生Ramsey干涉仪,一种多缝干涉效应的全光时域实现。这种干涉符合费米子量子统计,表现为沿线极化电场产生的电子和正电子的数量随动量的变化。对于$N$脉冲,中心值像$N^2$一样增长[即,$N$“狭缝”],并且函数形式由相干多狭缝表达式很好地描述。这种行为对于许多受驱动的量子系统是通用的。
2011-09-15 hep-ph hep-th quant-ph
Event-by-event simulation of double-slit experiments with single photons
我们提出了一个计算机模拟模型,再现,事件的事件,双缝和双光束干涉实验的波动力学结果。相同的模型还模拟了使用菲涅耳双棱镜的单光子干涉实验的一对一副本(Jacques V. EUR. J. D,35(2005)561)。该模型满足爱因斯坦的局部因果关系标准,并且完全基于实验事实,包括实验中使用的设备和对单个探测器点击的观察。我们的结果证明了对单光子双缝实验进行粒子描述是可能的。
2008-09-03 quant-ph
Analysis of multipath interference in three-slit experiments
本文证明了三缝干涉,从麦克斯韦方程组的显式解获得的三缝装置的现实模型,包括一个理想化的版本中使用的三缝装置在最近的三缝实验与光(U。Sinha { \sl等人},Science 329,418(2010)),是非零的。三缝干涉应该为零的假设是放弃数学理论中的符号与不同实验配置之间一一对应的结果,打开了无法从理论本身得出结论的途径。在一定的实验条件下,这一假设是一个很好的近似。
2011-12-12 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
On "Quantum interference with slits" and its "revisited"
Marcella在2002年发表了经典波动光学中著名的单缝和双缝干涉实验的“量子力学”处理,通过一个简单的假设,即量子机械波函数在缝内的任何地方都是常数。Rothman和Boughn在2011年评论说,Marcella除了符号替换$p=\hbar k$之外没有引入量子物理学,并且基本上使用了经典的波动光学。在本文中,我们指出,虽然Marcella犯了一个根本性的错误,但这个问题是可以补救的,以给出令人满意的量子力学结果,这些结果与物质粒子的实验结果在定性上是一致的。
2019-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph