તરંગ-કણ દ્વૈતનું પ્રાયોગિક વિભાજન

તરંગ અને કણ ગુણધર્મ એ દ્રવ્યના પ્રકૃતિમાં બે મૂળભૂત ગુણધર્મો છે. પ્રકાશના કિસ્સામાં, તે તરંગ છે કે કણ તે અંગેની ચર્ચા 17મી સદીની છે. ન્યૂટને તેમના પુસ્તકમાં પ્રકાશનો પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ કણ સિદ્ધાંત સ્થાપિત કર્યો હતો.ઓપ્ટિક્સ, જેના કારણે પ્રકાશનો કણ સિદ્ધાંત લગભગ એક સદી સુધી મુખ્ય પ્રવાહનો સિદ્ધાંત બન્યો. હ્યુજેન્સ, થોમસ યંગ, મેક્સવેલ અને અન્ય લોકો માનતા હતા કે પ્રકાશ એક તરંગ છે. 20મી સદીની શરૂઆત સુધી, આઈન્સ્ટાઈને પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતોઓપ્ટિક્સની ક્વોન્ટમ સમજૂતીફોટોઇલેક્ટ્રિકઅસર, જેનાથી લોકોને ખ્યાલ આવ્યો કે પ્રકાશમાં તરંગ અને કણ દ્વૈતની લાક્ષણિકતાઓ છે. બોહરે પાછળથી તેમના પ્રખ્યાત પૂરકતા સિદ્ધાંતમાં નિર્દેશ કર્યો કે પ્રકાશ તરંગ તરીકે વર્તે છે કે કણ તરીકે તે ચોક્કસ પ્રાયોગિક વાતાવરણ પર આધાર રાખે છે, અને બંને ગુણધર્મો એક જ પ્રયોગમાં એકસાથે અવલોકન કરી શકાતા નથી. જો કે, જોન વ્હીલરે તેમના પ્રખ્યાત વિલંબિત પસંદગી પ્રયોગનો પ્રસ્તાવ મૂક્યા પછી, તેના ક્વોન્ટમ સંસ્કરણના આધારે, સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત થયું છે કે પ્રકાશ એકસાથે "તરંગ કે કણ નહીં, તરંગ કે કણ નહીં" ની તરંગ-કણ સુપરપોઝિશન સ્થિતિને મૂર્તિમંત કરી શકે છે, અને આ વિચિત્ર ઘટના મોટી સંખ્યામાં પ્રયોગોમાં જોવા મળી છે. પ્રકાશના તરંગ-કણ સુપરપોઝિશનનું પ્રાયોગિક અવલોકન બોહરના પૂરકતા સિદ્ધાંતની પરંપરાગત સીમાને પડકારે છે અને તરંગ-કણ દ્વૈતની વિભાવનાને ફરીથી વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

2013 માં, એલિસ ઇન વન્ડરલેન્ડમાં ચેશાયર બિલાડીથી પ્રેરિત થઈને, અહારોનોવ અને અન્ય લોકોએ ક્વોન્ટમ ચેશાયર બિલાડી સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો. આ સિદ્ધાંત એક ખૂબ જ નવીન ભૌતિક ઘટના દર્શાવે છે, એટલે કે, ચેશાયર બિલાડીનું શરીર (ભૌતિક અસ્તિત્વ) તેના હસતા ચહેરા (ભૌતિક લક્ષણ) થી અવકાશી અલગતા અનુભવી શકે છે, જે ભૌતિક લક્ષણ અને ઓન્ટોલોજીને અલગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ત્યારબાદ સંશોધકોએ ન્યુટ્રોન અને ફોટોન સિસ્ટમ બંનેમાં ચેશાયર બિલાડીની ઘટનાનું અવલોકન કર્યું, અને આગળ બે ક્વોન્ટમ ચેશાયર બિલાડીઓ હસતા ચહેરાઓની આપલે કરતી ઘટનાનું અવલોકન કર્યું.

તાજેતરમાં, આ સિદ્ધાંતથી પ્રેરિત થઈને, ચીનની યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીના પ્રોફેસર લી ચુઆનફેંગની ટીમે, નાનકાઈ યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર ચેન જિંગલિંગની ટીમ સાથે મળીને, તરંગ-કણ દ્વૈતના વિભાજનને સાકાર કર્યું છે.ઓપ્ટિક્સ, એટલે કે, ફોટોનની સ્વતંત્રતાના વિવિધ ડિગ્રીનો ઉપયોગ કરીને અને વર્ચ્યુઅલ સમય ઉત્ક્રાંતિ પર આધારિત નબળી માપન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગો ડિઝાઇન કરીને, કણ ગુણધર્મોથી તરંગ ગુણધર્મોનું અવકાશી વિભાજન. ફોટોનના તરંગ ગુણધર્મો અને કણ ગુણધર્મો વિવિધ પ્રદેશોમાં એક સાથે જોવા મળે છે.

પરિણામો ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, તરંગ-કણ દ્વૈતતાના મૂળભૂત ખ્યાલની સમજને વધુ ગાઢ બનાવવામાં મદદ કરશે, અને ઉપયોગમાં લેવાતી નબળી માપન પદ્ધતિ ક્વોન્ટમ ચોકસાઇ માપન અને પ્રતિ-તથ્ય સંદેશાવ્યવહારની દિશામાં પ્રાયોગિક સંશોધન માટે વિચારો પણ પ્રદાન કરશે.

પેપર માહિતી |

લી, જેકે., સન, કે., વાંગ, વાય. વગેરે. ક્વોન્ટમ ચેશાયર બિલાડી સાથે એક ફોટોનના તરંગ-કણ દ્વૈતતાને અલગ કરવાનું પ્રાયોગિક પ્રદર્શન. પ્રકાશ વિજ્ઞાન એપ્લ 12, 18 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5