波还是粒子?物理学家破解了一个50年历史的量子难题

史蒂文斯的团队利用量子对象的“波浪”和“粒子”来开发开创性的成像技术。在过去的一个世纪中,量子力学已经显着重塑了我们对宇宙的看法,揭示了一个奇怪而违反的领域,在该领域中,粒子也可以像波浪一样行为,观察本身可以影响结果。最近,研究[...]

来源:SciTechDaily
物理学家发现了一个新公式,可以完全量化量子物体如何在类波和类粒子行为之间切换,从而解锁量子科学中更深入的理解和新应用。信用:股票

史蒂文斯的团队利用量子物体的“波动性”和“粒子性”来开发突破性的成像技术。

在过去的一个世纪里,量子力学极大地重塑了我们对宇宙的看法,揭示了一个奇怪且违反直觉的领域,在这个领域中,粒子也可以像波一样表现,并且观察本身可以影响结果。

最近,研究这种被称为波粒二象性的现象的科学家们开发出了测量量子物体在多大程度上倾向于类波或类粒子行为的方法。这些测量提供了对导致量子系统在粒子行为和波行为之间转变的条件的深入了解。

现在,在《物理评论研究》上发表的一项研究中,史蒂文斯理工学院的一个团队介绍了一项重大进展。他们推导出了一个简单而高度精确的公式,捕捉了量子物体的“波动性”和“粒子性”之间的精确数学联系。

物理评论研究 史蒂文斯理工学院

“波粒二象性是量子力学的基石,”该论文的主要作者、史蒂文斯大学物理学助理教授钱晓峰说道。 “半个世纪以来,研究人员一直致力于量化波粒二象性,但这是第一个完整的框架,通过与量子水平相关的最佳定量测量来完全量化类波和类粒子行为。”

克服先前模型的限制

从不等式到精确计算

除了扩大我们对基础物理的理解之外,该团队的突破在量子信息和量子计算等领域具有重要的潜在应用。

量子计算 光子