Nonlocal Double-Slit Interference with Pseudothermal Light
利用赝热光进行了非局域双缝干涉实验。利用光场的二阶空间相关特性,在强度相关测量中得到了典型的双缝干涉条纹,与理论分析相一致。
2007-05-12 quant-ph
Three-Slit Ghost Interference and Nonlocal Duality
用波包动力学方法对纠缠光子的三缝鬼干涉实验进行了理论分析。一个非本地的对偶关系,推导出连接的路径可扩展性的一个光子的干涉可见性的其他。
2015-05-19 quant-ph
Quantum Eraser for Three-Slit Interference
众所周知,在双缝干涉实验中,如果粒子沿着两条路径中的哪一条路径的信息存储在量子路径检测器中,干涉就会被破坏。然而,在路径信息被“擦除”的设置中,干扰可能重新出现。这种设置被称为量子擦除器。本文从理论上分析了量子擦除器的一种推广,即三缝干涉。结果表明,三个互补的干涉图案可以产生的量子擦除过程。
2017-11-15 quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion Experiment to Measure Both Photon Trajectories and Double-Slit Interference
最近的工作使用自发参量下转换(SPDC)的可能调查的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论在其原来的(位置-动量)的形式。我们提出了一个实验,使用SPDC光子对来测量光子通过哪个狭缝,同时观察双缝干涉。
2001-06-19 quant-ph
Clues to detect the Pilot Wave in a photon double-slit interference experiment
量子物体(如光子)通过双缝时产生的杨氏双缝干涉图样,按照量子力学的传统哥本哈根解释,被认为是波函数中潜在的类波行为的证据。相反,这种现象的更现实的观点认为量子物体是伴随着导频波的粒子,这将是干涉条纹的原因。本文提出了一个可行的实验,基于一个简单的变化,现在常见的双缝实验装置,旨在检测的影响,一旦“脱离”的粒子,它引导的导频波。此外,基于局域洛仑兹不变性的几何破坏,对光子的内禀性质提出了更现实的看法。这个新的想法以及实验可能的积极结果将使我们能够从LLI的几何破坏方面揭示量子物体的真实性质。
2017-11-30 physics.optics quant-ph
Measuring Quantum Coherence in Multi-Slit Interference
最近在量子信息理论的背景下引入了量子相干性的定量测量。这个测度也被认为是量子物体波动性质的一个很好的量化器。然而,在实验中实际测量相干性仍然被认为是一个挑战。本文提出了一种测量多缝干涉相干性的方法。它可用于多缝干涉实验中对偶关系的实验检验。
2017-04-11 quant-ph
Path Predictability and Quantum Coherence in Multi-Slit Interference
在非对称多狭缝干涉实验中,量子更有可能通过某些狭缝。在这种情况下,人们甚至可以不用任何路径探测装置就能预测出量子更可能通过哪个狭缝。这使得人们可以谈论路径的可预测性。前面已经表明,对于双缝干涉,可预测性和条纹可见度受到不等式$P^2+V^2\le 1$的约束。把这个关系推广到两个以上狭缝的情况仍然是一个未解决的问题。提出了多缝干涉可预见性的新定义。结果表明,这种可预测性和量子相干性遵循的对偶关系$P^2+C^2\le 1$,饱和的所有纯态。对于两个狭缝的情况,这个关系简化为先前已知的关系。
2019-05-01 quant-ph
Multipath interference from large trapped ion chains
来自大量量子发射器的光多径干涉的演示对于实现量子光学中的许多范例实验是必不可少的。然而,这种干涉仍然未被探索,因为它关键地取决于所有发射器的亚波长定位精度和稳定性。我们观察到了53~~离子束散射光的可控干涉。从定位在谐波捕获电势中的离子散射的光沿着离子晶体对称轴被收集,这保证了空间不变性,并允许有效地缩放贡献离子数。我们实现了所有测量的字符串的大小和接近最佳的相位灵敏度增强观察到的散射光的相干性的保存。所提出的结果将使实现和控制的定向光子发射,直接检测增强正交压缩的原子共振荧光,或真正的多体纠缠原子的光学产生。
2019-12-03 physics.atom-ph quant-ph
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
Numerical Simulation of the Double Slit Interference with Ultracold Atoms
对F.清水K. Shimizu和H.带着超冷原子的Takuma。我们展示了如何费曼路径积分方法使计算的时间相关的波函数。由于波包的概率密度的演变后,它退出狭缝提出了解释波/粒子二元论的问题,我们也模拟轨迹的德布罗意-玻姆解释。
2007-12-05 quant-ph
Multipath Correlation Interference and Controlled-NOT Gate Simulation with a Thermal Source
我们从理论上证明了一个反直观的现象,在光学干涉与热源:出现二阶干涉两对相关的光路之间,即使时间延迟印记的每个路径在一对相对于每个路径在另一对是远远大于源的相干时间。这种基本效应可能是有用的小规模量子线路的实验模拟和$100\%$ -可见性相关的典型纠缠态的大量量子比特,在高精度计量和成像的可能应用。作为一个例子,我们演示了偏振编码模拟的量子逻辑门称为受控非门的操作。
2016-03-14 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
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
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
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
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
Cascaded Metasurface Interferometer for Multipath Interference with Classical and Quantum Light
Paderborn University(帕德博恩大学);Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Johannes Kepler University(约翰内斯·开普勒大学);Julius-Maximilians-University of Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学);Vorarlberg University of Applied Sciences(福拉尔贝格应用科学大学);Sapienza Università di Roma(罗马大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
本文设计了基于超材料的多端口光束分束器,并通过级联结构实现多模干涉,展示了在经典和量子光中的可控分裂比和光子关联性。
2026-03-26 physics.optics quant-ph
Exotic Looped Trajectories of Photons in Three-Slit Interference
叠加原理和玻恩定则的有效性是量子力学中广为接受的租户。令人惊讶的是,最近有人预测,在一个三缝实验中形成的强度图案似乎是在矛盾的最传统形式的叠加原理的预测时,考虑到异国情调的循环轨迹。然而,观察到这种路径的概率通常非常小,因此使得它们极难测量。在这项工作中,我们证实了玻恩规则的有效性,并提出了第一次实验观察这些外来的轨迹作为额外的路径的光直接测量其贡献的光学干涉条纹的形成。我们通过激发表面等离子体增强狭缝附近的电磁近场来实现这一点。这个过程有效地增加了这些奇异轨迹出现的概率,表明它们与光子波函数的近场分量有关。
2016-10-27 physics.optics 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
Robust Quantum Control via Multipath Interference for Thousandfold Phase Amplification in a Resonant Atom Interferometer
本研究提出利用量子最优控制调控杂散轨迹多路径干涉的新技术,提升光脉冲原子干涉仪鲁棒性,在共振系统中实现千倍相位放大,还提出缓解自发辐射与多脉冲作用产生寄生干涉的策略,有望助力各类量子传感器及物质波干涉仪应用。
2024-12-12 physics.atom-ph 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
Nonlinear-linear duality for multipath quantum interference
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息实验室);Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室);CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越创新中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室)
本文提出并证明非简并参量下转换与线性光学系统间的广义对偶性,通过波长转换分束器替换,保留几何结构,并处理级联腔及循环光子贡献,助力量子光子器件开发。
2025-10-09 physics.optics 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
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
Multi-slit time-reversed Young interference: source-space grating laws, quadratic-phase effects, and Talbot-like revivals
Binghamton University(宾汉姆顿大学)
本文研究了多缝时间反向杨氏干涉,揭示了源空间光栅定律、二次相位效应及Talbot-like复兴的物理机制,展示了多缝系统在源空间分辨与相位结构敏感性方面的独特性质。
2026-04-21 physics.app-ph physics.class-ph physics.optics
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
"Quantum Interference with Slits" Revisited
Marcella [arXiv:quant-ph/0703126]提出了一种采用狄拉克形式计算单缝和双缝干涉图样的简单方法。他声称没有参考经典光学或散射理论,因此他的方法提供了这些实验的纯量子力学描述。他还提出了他的计算,如果没有近似雇用。我们表明,他含蓄地使相同的近似发现在经典治疗的干扰,并没有新的物理已被引入。与此同时,Marcella给出的一些量子力学论点充其量是误导。
2010-09-13 physics.class-ph physics.ed-ph 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
Experimental triple-slit interference in a strongly-driven V-type artificial atom
二能级原子的拉比振荡表现为与原子叠加相关的振幅之间的量子干涉效应,类似于经典的双缝实验,其表现为正弦干涉图案。通过直接探测拉比机制下量子点中性激子的时间分辨共振荧光,我们在实验上证明了V型三能级原子中通过量子擦除实现的三缝型量子干涉。这一结果对V型三能级系统性质的实验研究具有重要意义,并为进一步深入了解其相干性质以及量子信息方案的应用铺平了道路。它还建议量子点作为多路径干涉实验的候选者,以探索量子物理学中的基础概念。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph 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
Video recording true single-photon double-slit interference
如通常使用的,没有商业上可获得的相机具有足够低的暗噪声以在逐光子水平直接产生双缝干涉的视频记录,因为读出噪声显著地污染或干扰信号。在这项工作中,噪声水平显着降低打开相机只有当光子的存在已经预示着到达,在一个独立的检测器,通过参数下转换产生的时间相关的光子。这种触发方案提供了单光子杨氏双缝实验的直接视频成像所需的改进,允许这个基础演示的澄清版本。此外,我们介绍了这个实验的变化,旨在促进讨论的作用空间相干性在这样的测量。我们还强调了单光子测量的互补方面,其中成像产生(横向)位置信息,而衍射产生的横向动量,并强调了下转换光子之间的横向位置和动量相关性的作用,包括“鬼”成像和衍射的例子。这些视频可以在http://sun.iwu.edu/~gspaldin/SinglePhotonVideos.html在线访问。
2016-03-15 physics.ed-ph physics.optics 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
Young double-slit interference with single hard x-ray photons
本研究使用25 keV硬X射线在同步辐射光源进行杨氏双缝干涉实验,通过单光子计数和百万帧叠加成功观测到干涉图样,并客观估计了识别干涉所需的最小光子数,旨在探索低剂量医学X射线相位对比成像的可行性。
2024-08-22 physics.med-ph physics.optics 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
Chaotic dephasing in a double-slit scattering experiment
我们设计了一个计算实验,在这个实验中,一个量子粒子隧道进入一个形状可变的台球,并通过台球底座上的双缝开口散射出去。的散射概率流的能量范围内产生的干涉图案的台球的几何形状,这是连接到其经典的可积性进行了研究。考虑了四种具有分层可积水平的台球:可积、伪可积、弱混合和强混沌。与Casati和Prosen [1]的结果一致,我们发现台球的可积性对干涉图样的性质有着决定性的影响。在可积情况下,大多数实验结果与通常双缝实验中的相长干涉相一致。与此相反,不可积台球通常显示出可见性较小的非对称干涉图案,其特征是两个狭缝处的波函数值弱相关。我们的研究结果表明,经典可积性和量子退相之间的内在联系,负责干扰的破坏。
2010-10-06 nlin.CD quant-ph
An explanation of interference effects in the double slit experiment: Classical trajectories plus ballistic diffusion caused by zero-point fluctuations
提出了双缝实验中干涉效应的经典解释。我们声称,对于每一个单一的“粒子”的热上下文可以被定义,这反映了它的嵌入边界条件内的整体安排在一个实验装置。为了说明这一点,我们引入了一个“路径激发场”,它来自于零点真空的热力学,代表了一个“粒子”可以通过热路径波动采取的所有可能的路径。计算了双缝后荧光屏上的光强分布,以及相应的轨迹和概率密度流。轨迹显示遵守相对于中心线的“禁止交叉”规则,即,在两个狭缝之间并且与它们的连接线正交。这与玻姆的解释是一致的,但在这里出现时并不需要用到量子势。
2011-11-16 physics.class-ph quant-ph