量子擦除原理


量子擦除原理


量子力学里,量子擦除实验( quantum eraser experiment)是一种干涉仪实验,它可以用来演示量子纠缠、量子互补等等基本理论 。本条目所论述的量子擦除实验使用双缝干涉仪来制成干涉图样 , 这实验有三个步骤:
1.照射光子束于双缝干涉仪 , 然后确认在探测屏出现了干涉图样 。
2.观察光子通过的是哪条狭缝,在观察时,必须小心翼翼的不过度搅扰光子的运动,然后,证实显示于探测屏的干涉图样已被消毁 。这步骤演示出,干涉图样是因为“路径信息”(which way information)的存在而被消毁 。
3.通过特别程序,可以将路径信息擦除,但也可重新得到干涉图样 。另外,证实不论擦除过程的完成时间是在光子被探测之前或之后 , 都会被重新得到干涉图样 。
在干涉仪实验里,干涉图样的可视性与路径信息是两个互补变量,根据互补原理,假若越能分辨路径信息,则干涉图样可视性越低,假若干涉图样可视性越高,则越无法分辨路径信息 。这好似无法同时看到硬币的两面 。
1982年,物理学者马兰·史库理(Marlan Scully)与凯·德鲁(Kai Drühl)最先提出量子擦除实验的点子,他们表明 , 假设测得粒子的路径信息,则观察不到干涉图样,不管是否搅扰到粒子 , 但是,假设能够用某种方法擦除路径信息,则干涉图样又可被观察到 。1991年,史库理、柏投·恩格勒(Berthold Englert)与贺柏·沃尔特(Herbert Walther)给出实现这实验的方法 。后来,物理学者又设计出很多种不同的量子擦除实验 。
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量子擦除技术可以用来提升显微镜的分辨率 。

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