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
Proposed experiment of which-way detection by longitudinal momentum transfer in Young's double slit experiment
光子的动量可能会揭示杨氏双缝实验中“哪条路”问题的答案。一个光子通过两种介质之间的边界，其中光子以不同的速度行进，根据动量守恒定律经历动量变化。光子的动量被局部地传递到介质，并且介质之间的边界接收应力，这决定了光子的轨迹。使用可以将应力转换为电荷的晶体板进行实验。我们能够在检测到屏幕上的光子后检测到电荷，并控制光子检测的灵敏度。通过这个拟议的实验，它是确定是否试图检测光子旅行的“哪条路”破坏了干涉图案。
2009-05-14 quant-ph
Aharon-Vaidman quantum game with a Young-type photonic qutrit
Aharon-Vaidman（AV）博弈证明了使用简单量子系统优于经典策略的优势。我们提出了一个实验测试的这一优势，通过使用一个三态量子系统（qutrit）编码的空间模式的一个单光子通过三个狭缝。当光子通过狭缝传播时，通过改变开口狭缝的数量和它们各自的相位来控制特定状态的制备。通过将探测器放置在狭缝后的近场和远场的特定位置来实现测量。这套工具使我们能够对广义Qutrit态进行层析重建，并实现具有量子优势的令人信服的证据的AV游戏的量子版本。
2012-07-19 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
Fringe visibility and which-way information in Young's double slit experiments with light scattered from single atoms
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院电子研究实验室）；MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms（麻省理工学院-哈佛超冷原子中心）
研究杨氏双缝实验中光子路径信息与干涉条纹可见度的关系，通过用对光子反冲动量敏感的单个原子代替狭缝实现相关实验，分析并概括了两个单原子实验及记录路径信息的不同方式。
2026-07-07 physics.atom-ph quant-ph
Welcher Weg? A trajectory representation of a quantum Young's diffraction experiment
双缝问题是理想化的，通过简化每个缝的一个点源。提出了两个相关点源的复合约化作用量。在两个点源附近的区域内，绘制了约化作用的等值线、渡越时间的轨迹和轨迹。通过欧几里得三维空间中任何点的轨迹也同时通过两个点源。
2007-10-13 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
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
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 double-slit `which-way' experiment on the complementarity--uncertainty debate
在杨氏双缝中进行单向测量会破坏干涉图样。玻尔声称，波和粒子行为之间的互补性是由海森堡的不确定原理强制执行的：区分两个距离为s的位置将一个随机动量q \sim \hbar /s传递给粒子。这一说法一直受到争议：史高丽等人声称在某些情况下，干涉可以在没有动量转移的情况下被摧毁，而斯托里等人则声称玻尔的立场总是有效的。我们使用弱测量的实验技术来解决这个问题。我们测量q的分布，该分布远超过[- \hbar /s，\hbar /s]，但仍然具有与零一致的方差。因此，这个弱值动量转移分布P_{wv}（q）反映了争论的双方。
2007-08-29 quant-ph
Dynamics, locality and weak measurements: trajectories and which-way information in the case of a simplified double-slit setup
本文研究包含弱耦合指针的简化双缝装置，通过“弱轨迹”推断局域动力学，并与模动量方法和 de Broglie-Bohm 图像等非局域动力学描述进行对比。
2024-03-15 quant-ph
What dynamics can be expected for mixed states in two-slit experiments?
基于弱测量的实验[Kocsis等人，Science 332（2011）1170]已经表明，至少对于纯态，杨氏双缝实验中独立光子的平均演化符合量子力学的玻姆公式所规定的轨迹。但是，如果假设与每个粒子相关的波函数不同，即，在混合（非相干）状态的情况下？这个问题是通过两个备选的数值模拟杨的实验，故意设计，易于实施和测试在实验室中的装置在这里进行调查。与先验预期相反，发现即使对于最大混合度或不相干（完全缺乏干涉条纹）的条件，实验数据也会呈现令人困惑和具有挑战性的结果：平均粒子轨迹仍将显示与纯态相似的特征，即，与混合度如何产生无关，相关的动力学同时受到两个狭缝的影响。从物理上讲，这仅仅意味着弱测量不能区分实验中混合性是如何产生的，因为它们只提供关于平均系统动力学的信息。
2015-04-23 physics.optics quant-ph
Time-reversed Young's experiment: Deterministic, diffractionless second-order interference effect
本文提出时间反演的杨氏双缝实验配置，能产生无衍射和第一阶效应的确定性二阶“鬼”干涉图样，无需量子纠缠或非经典关联，为超分辨光学成像与传感技术提供了新途径。
2025-08-09 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Atom Interferometers: Beyond Complementarity Principles
互补性是正统量子力学概念基础的核心。波粒二象性使得我们不可能分辨出每个粒子通过了哪条狭缝，并且在杨氏双缝实验中仍然观察到干涉图样。本文在原子干涉仪的标准量子力学公式下对这种对偶性进行了评价。研究发现，利用原子的电子态等内部自由度，在检测原子质心运动的同时，还能保持原子的干涉图样，从而检测出原子的路径信息。
2001-09-04 quant-ph
Comments on the Three-Slit Experiment and Quantum Mechanics
索尔金提出，三缝杨氏实验可以揭示现代物理学的基石之一，即量子力学的有效性。就某个参数$κ_S$而言，有人认为非零值可能意味着基本玻恩法则和叠加原理的崩溃。在这里，我们认为，这种论点的物理实现可能会导致错误的结论，并违背量子力学的基本规则。事实上，我们认为，一个适当的解释，在物理测定$κ_S$所涉及的程序并不一定会导致$κ_S=0$。为了证明这一点，我们考虑一个在{ \it arbitrary}量子态中制备的单色光子源和一个简单版本的完善的Glauber光子探测理论，通过构造，它遵守量子力学的所有规则。然而，也有人认为，经过适当的识别相关的量子力学概率振幅，可以达到$κ_S=0$。只要只考虑单个光子探测器，就可以证实，在这种情况下，量子力学干涉和用经典电磁波表示的干涉之间没有根本区别。
2018-07-30 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
Young-type interference in projectile-electron loss in energetic ion-molecule collisions
在一定条件下，束缚在快速射弹离子中的电子与分子碰撞，主要与形成分子的原子核和内层电子相互作用。由于它们在空间中的紧凑定位和彼此的明显分离，这些分子中心在这种碰撞中起着类似于光散射中的光学狭缝的作用，导致从射弹发射的电子的光谱中的明显干涉。
2011-03-03 physics.atom-ph quant-ph
A Crucial Experiment To Test The Broglie-Bohm Trajectories For Indistinguishable Particles
标准的量子理论没有考虑到量子粒子的大小，后者被隐含地视为物质点。最近Zeilinger [3]用富勒烯等大分子进行的干涉实验和Bozic等人[7]用不对称杨氏狭缝进行的思想实验使得今天考虑颗粒尺寸成为可能。我们在这里提出了一个完整的研究这种现象，我们的模拟显示的颗粒密度之间的差异后的狭缝和模平方的波函数。然后，我们提出了一个关键的实验，使我们能够重新考虑波粒二象性，并测试存在的Broglie-Bohm轨迹的不可区分的粒子。
2006-03-30 quant-ph
Double-slit experiment in momentum space
杨的经典双缝实验证明了当波和粒子同时沿着两条不同的空间路径传播时干涉的现实。在这里，我们提出了一个动量空间的双缝实验，实现在自由空间的涡旋电子的弹性散射。我们表明，这一过程中进行沿两条路径的动量空间，这是很好的本地化，以及彼此分离。对于这样的涡旋光束，（平面波）振幅沿两个路径获得可调相移，并产生干涉条纹的最终角分布。我们认为，这个实验可以实现与目前的技术。我们表明，它提供了实验访问库仑相，一个量，在所有带电粒子散射中起着重要作用，但通常的散射实验是不敏感的。
2018-01-17 hep-ph physics.optics quant-ph
Young's experiment with entangled bipartite systems: The role of underlying quantum velocity fields
该研究利用 Bohmian 速度场分析双粒子杨氏双缝实验，揭示最大纠缠态如何使轨迹跨总空间游荡，并在约化子空间中消除干涉且破坏不交叉规则。
2023-07-17 physics.optics quant-ph
Trajectory-based interpretation of Young's experiment, the Arago-Fresnel laws and the Poisson-Arago spot for photons and massive particles
我们提出了一个轨道为基础的解释杨的实验，阿拉戈-菲涅耳定律和泊松-阿拉戈点。这种方法是基于轨道方程与量子概率电流密度的情况下，有质量的粒子，和坡印廷矢量的情况下，光子的电磁场。计算的光子轨迹的形式和性质与多伦多大学Steinberg小组最近在Young实验中观察到的单光子平均轨迹非常一致。在偏振光的阿拉戈-菲涅耳定律的情况下，这里给出的轨迹解释不同于那些基于“哪条路”（或“哪条缝”）信息和量子擦除概念的解释。更具体地说，观察者关于光子穿过的狭缝的信息与干涉的存在无关;相关的是电磁能量密度的形式及其演变，这将模拟轨道的分布及其拓扑结构。最后，我们还表明，大量的评估光子轨迹的端点的分布是在一个圆盘后面的屏幕上测量的分布一致，显然引起了泊松-阿拉戈点。
2013-04-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Which Way?
本文报道了在杨氏双缝实验的基础上进行的一个单向实验的结果。它揭示了哪些狭缝光子通过，同时保留了所有收集到的光子的（自）干涉。这个想法是用一个窄孔径的透镜对狭缝成像，然后扫描干涉条纹所在的区域。孔径足够宽以分离图像中的狭缝，即，告诉我是哪条路。光瞳上的照明图案从一系列狭缝强度重建。实验结果与双缝干涉图样吻合较好。因此，光子的类波和类粒子行为可以同时以一种简单明确的方式观察到。其影响是深远的。首先，它迫切要求对量子物体进行统一的波粒描述，至少在理论上是如此，因为我们不能再以两种行为不能同时表现为基础而忽视这一挑战。一个大胆的建议是放弃粒子的概念。那么，海森伯的不确定原理就纯粹是波的一个推论，而不是粒子的。
2016-04-06 physics.hist-ph physics.optics quant-ph
Interfering distinguishable photons
量子力学的中心原理之一是，如果有多条路径导致同一事件，并且没有办法区分它们，就会发生干涉。通常认为，在系统的准备、演化或测量中的区分信息足以破坏干扰。例如，在杨氏双缝实验中确定粒子的狭缝，或者在双光子Hong-Ou-Mandel效应中使用可区分的光子，可以区分导致检测事件的路径，因此在这两种情况下干涉都消失了。值得注意的是，对于三个以上的独立量子粒子，所准备的态的可分辨性并不是多粒子干涉消失的充分条件。在这里，我们通过实验证明了这一点，为四个光子准备成对可区分的状态，从而从根本上挑战多粒子干涉的直觉。
2020-01-22 quant-ph
Quantum Lithography in Macroscopic Observations
研究了自发参量下转换（SPDC）光束的广义杨氏双缝干涉。我们发现，无论是双光子强度测量还是单光子空间强度相关测量，亚波长光刻都可以在宏观上发生。给出了与SPDC相互作用有关的干涉条纹的可见度和强度。在实际应用中，它可以提供具有中等可见性的强量子光刻。
2003-10-07 quant-ph
Swapping space for time: An alternative to time-domain interferometry
杨的双缝实验需要在空间的两个不同点同时产生两个波。在量子力学中，波对应于单个量子物体，甚至像大分子那样复杂。只要不能确定物体选择了哪一条狭缝，就存在干涉。我们对路径了解得越多，干扰就越严重。在本文中，我们表明，量子力学允许一个双重版本的现象：自干涉波传播通过一个单一的狭缝，但在不同的时刻。这种效应发生在与时间无关的哈密顿量上，因此不应与莫辛斯基型时域干涉相混淆，莫辛斯基型时域干涉是系统参数（振荡镜、斩波光束、随时间变化的孔径、移动光栅等）的主动调制的结果。所讨论的现象甚至对那些受过量子干涉测量学训练的人来说都是违反直觉的。例如，我们对空间中的轨迹了解得越多，干扰就越好。精确可解的模型导致了与杨氏分析相似的公式。有理由相信，这种新型的量子干涉在近30年前就已经在原子干涉测量中被观察到了，但被误解了，因此被认为是来源不明的人工制品而被拒绝。
2018-12-08 physics.atom-ph 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
Quantum Mechanics as a Classical Theory XII: Diffraction and Interference
在本文中，我们将关注的解释的干涉和衍射图案所观察到的杨氏双缝实验的结果。我们将证明，这种解释可以根据微粒说给出{ \it only}，这是我们从本系列的第一篇论文开始就采用的方法。这个解释将通过我们在本系列第十一篇论文中导出的波恩-索末菲规则的适用范围的扩展来完成。
1996-07-01 quant-ph
Entanglement Witnesses from Single-Particle Interference
我们描述了一种利用单量子探针的干涉图样实现纠缠见证的一般方法。概述的原则后，我们讨论了具体的实现与电子在介观Aharonov-Bohm环和光子在标准的杨氏双缝或相干后向散射干涉仪。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interference of cavity light by a single atom acting as a double slit
本研究证明单个原子在双阱中隧穿并与光学腔耦合时，可充当双缝产生干涉现象，并生成超泊松聚束光及定向腔发射，为量子信息应用和原子多体态无损测量提供新途径。
2023-12-25 physics.atom-ph quant-ph
Understanding interference experiments with polarized light through photon trajectories
玻姆力学允许可视化和理解大质量粒子在轨道方面的量子力学行为。正如比亚林尼基-比鲁拉所指出的，当假设光子的波函数存在时，电磁学也有一个流体动力学公式。因此，这个公式提供了一个替代的解释光学现象的光子轨迹，其流动产生的电磁能量密度在配置空间中的演变的图形视图。这个基于几何的理论框架被认为是在这里研究和分析的结果从杨型衍射实验的范围内的Arago-Fresnel定律。更具体地，在两个狭缝后面的区域中的光子轨迹是在狭缝被偏振单色平面波照射的情况下获得的。表达式，以确定电磁能流线和光子轨迹在这种情况下，以及一个程序来计算它们在特定情况下的光栅完全透明的狭缝内，完全吸收外面。如图所示，所获得的电磁能流线允许在空间的每个点处监测电磁能流的行为，并且因此评估由具有相同或不同偏振轴的偏振器的存在（就在每个狭缝后面）对其造成的影响。这导致了一个基于几何的图片的阿拉戈-菲涅耳定律的干涉偏振光。
2010-03-02 physics.optics quant-ph
Interferometric evidence for brane world cosmologies
膜嵌入物质的假设似乎在天体物理学中获得越来越多的可信度。然而，只有当它对粒子相互作用的影响与现有知识一致时，它才能真正成功。这封信的重点是光干涉的问题，并表明至少有一个膜世界模型可以为杨的双缝实验以及与之不太吻合的实验提供合理的解释，基本假设是粒子可以通过它们在膜上运动引起的振动在一定距离上相互作用。对这一机制的定性分析表明，单光子干涉条纹可见度取决于相互作用粒子的能级和相互作用粒子之间的间距。用相干单红光子进行的双缝实验应该揭示当单个粒子之间的时间延迟增加到2.18秒以上时干涉的消失。在频率为$9\cdot 10^{13}$ Hz的红外光子的情况下，干涉必须在一秒的间隔内消失。
2003-01-23 hep-th physics.optics quant-ph
How does light move? - Determining the flow of light without destroying interference
杨氏双缝实验构成了量子互补的范例。根据互补原理，量子系统的互补方面不能通过同一实验同时测量。自量子力学诞生以来，这一直是一个长期的争论。但是，这是真正的限制吗？2011年，这个实验的惊人发现表明，也许事实并非如此，我们对量子世界的理解仍然很遥远。
2014-03-04 physics.hist-ph physics.optics quant-ph
Imaging of Spatial Correlations of Two-Photon States
利用光纤双缝杨氏干涉仪研究了具有不同空间纠缠度的各种量子态的双光子符合率（符合图样）的远场空间分布。实现的实验方法允许表征不同状态的重合模式，而无需对设置进行任何修改。测量进行了与路径纠缠和可分离的状态。研究了叠加态和可分态的符合图样与干涉仪相位的关系。这些结果对非经典光在多光子成像、量子光刻和相位退相干研究中的应用具有重要意义。
2014-04-07 physics.optics quant-ph
