તરંગ-કણ દ્વૈતનું પ્રાયોગિક વિભાજન

તરંગ અને સૂક્ષ્મ ગુણધર્મ એ પ્રકૃતિમાં પદાર્થના બે મૂળભૂત ગુણધર્મો છે. પ્રકાશના કિસ્સામાં, તે તરંગ છે કે કણ છે તે અંગેની ચર્ચા 17મી સદીની છે. ન્યૂટને તેમના પુસ્તકમાં પ્રકાશના પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ કણ સિદ્ધાંત સ્થાપિત કર્યોઓપ્ટિક્સ, જેણે લગભગ એક સદી સુધી પ્રકાશના કણ સિદ્ધાંતને મુખ્ય પ્રવાહનો સિદ્ધાંત બનાવ્યો. હ્યુજેન્સ, થોમસ યંગ, મેક્સવેલ અને અન્ય લોકો માનતા હતા કે પ્રકાશ એક તરંગ છે. 20મી સદીની શરૂઆત સુધી, આઈન્સ્ટાઈને પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતોઓપ્ટિક્સનું ક્વોન્ટમ સમજૂતીફોટોઇલેક્ટ્રિકઅસર, જેણે લોકોને અહેસાસ કરાવ્યો કે પ્રકાશમાં તરંગ અને કણ દ્વૈતની લાક્ષણિકતાઓ છે. બોહરે પાછળથી તેમના પ્રસિદ્ધ પૂરક સિદ્ધાંતમાં ધ્યાન દોર્યું કે પ્રકાશ તરંગ કે કણ તરીકે વર્તે છે કે કેમ તે ચોક્કસ પ્રાયોગિક વાતાવરણ પર આધાર રાખે છે, અને તે બંને ગુણધર્મો એક જ પ્રયોગમાં એક સાથે અવલોકન કરી શકાતા નથી. જો કે, જ્હોન વ્હીલરે તેના ક્વોન્ટમ સંસ્કરણના આધારે તેના પ્રખ્યાત વિલંબિત પસંદગીના પ્રયોગની દરખાસ્ત કર્યા પછી, તે સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત થયું છે કે પ્રકાશ એક સાથે તરંગ-કણ સુપરપોઝિશન સ્થિતિને મૂર્ત સ્વરૂપ આપી શકે છે "ન તો તરંગ કે કણ, ન તો તરંગ કે કણ", અને આ વિચિત્ર મોટી સંખ્યામાં પ્રયોગોમાં ઘટના જોવા મળી છે. પ્રકાશના તરંગ-કણ સુપરપોઝિશનનું પ્રાયોગિક અવલોકન બોહરના પૂરક સિદ્ધાંતની પરંપરાગત સીમાને પડકારે છે અને તરંગ-કણ દ્વૈતની વિભાવનાને ફરીથી વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

2013 માં, એલિસ ઇન વન્ડરલેન્ડમાં ચેશાયર બિલાડીથી પ્રેરિત, અહારોનોવ એટ અલ. ક્વોન્ટમ ચેશાયર બિલાડી સિદ્ધાંતનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. આ સિદ્ધાંત ખૂબ જ નવીન ભૌતિક ઘટના દર્શાવે છે, એટલે કે, ચેશાયર બિલાડીનું શરીર (ભૌતિક એન્ટિટી) તેના હસતાં ચહેરા (ભૌતિક લક્ષણ) થી અવકાશી વિભાજનનો અહેસાસ કરી શકે છે, જે ભૌતિક વિશેષતા અને ઓન્ટોલોજીને અલગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ત્યારબાદ સંશોધકોએ ચેશાયર બિલાડીની ઘટનાને ન્યુટ્રોન અને ફોટોન બંને પ્રણાલીઓમાં નિહાળી અને આગળ બે ક્વોન્ટમ ચેશાયર બિલાડીઓ હસતાં ચહેરાની આપલે કરતી ઘટનાનું અવલોકન કર્યું.

તાજેતરમાં, આ સિદ્ધાંતથી પ્રેરિત, ચીનની યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીના પ્રોફેસર લી ચુઆનફેંગની ટીમે, નાનકાઈ યુનિવર્સિટીમાં પ્રોફેસર ચેન જિંગલિંગની ટીમ સાથે મળીને, તરંગ-કણોની દ્વૈતતાના વિભાજનની અનુભૂતિ કરી છે.ઓપ્ટિક્સ, એટલે કે, ફોટોનની સ્વતંત્રતાની વિવિધ ડિગ્રીઓનો ઉપયોગ કરીને અને વર્ચ્યુઅલ સમય ઉત્ક્રાંતિના આધારે નબળા માપન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને, કણોના ગુણધર્મોમાંથી તરંગ ગુણધર્મોનું અવકાશી વિભાજન. ફોટોનના તરંગ ગુણધર્મો અને કણોના ગુણધર્મો વિવિધ પ્રદેશોમાં એકસાથે જોવા મળે છે.

પરિણામો ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, તરંગ-કણ દ્વૈતની મૂળભૂત ખ્યાલની સમજને વધુ ઊંડી બનાવવામાં મદદ કરશે અને ઉપયોગમાં લેવાતી નબળી માપન પદ્ધતિ પણ ક્વોન્ટમ ચોકસાઇ માપન અને કાઉન્ટરફેક્ટ્યુઅલ કમ્યુનિકેશનની દિશામાં પ્રાયોગિક સંશોધન માટે વિચારો પ્રદાન કરશે.

| કાગળ માહિતી |

લી, જેકે., સન, કે., વાંગ, વાય. એટ અલ. ક્વોન્ટમ ચેશાયર બિલાડી સાથે એક જ ફોટોનની તરંગ-કણ દ્વિતાને અલગ કરવાનું પ્રાયોગિક પ્રદર્શન. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

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