Gumka kwantowa z opóźnionym wyborem - Delayed-choice quantum eraser

Opóźnionym wyborem kwantowa gumka eksperyment, po raz pierwszy wykonany przez Yoon-Ho Kim, R. Yu, SP Kulik, YH Shih i Marlan O. Scully i zgłaszane na początku 1999 roku, jest opracowanie na doświadczeniu kwantowa gumka , która obejmuje koncepcje uznane w Eksperyment z opóźnionym wyborem Wheelera . Eksperyment miał na celu zbadanie osobliwych konsekwencji dobrze znanego eksperymentu z podwójną szczeliną w mechanice kwantowej, a także konsekwencji splątania kwantowego .

Eksperyment z opóźnionym wyborem z gumką kwantową bada paradoks. Jeśli foton manifestuje się tak, jakby dotarł do detektora pojedynczą ścieżką, to „zdrowy rozsądek” (co kwestionuje Wheeler i inni) mówi, że musiał wejść do urządzenia z podwójną szczeliną jako cząstka. Jeśli foton manifestuje się tak, jakby przeszedł dwiema nierozróżnialnymi ścieżkami, to musiał wejść do urządzenia z podwójną szczeliną jako fala. Jeśli aparatura doświadczalna zostanie zmieniona, gdy foton jest w połowie lotu, wówczas foton powinien odwrócić swoją pierwotną „decyzję”, czy ma być falą, czy cząstką. Wheeler wskazał, że kiedy te założenia zostaną zastosowane do urządzenia o wymiarach międzygwiezdnych, decyzja podjęta w ostatniej chwili na Ziemi, jak obserwować foton, może zmienić decyzję podjętą miliony, a nawet miliardy lat temu.

Chociaż eksperymenty z odroczonym wyborem potwierdziły pozorną zdolność pomiarów dokonywanych na fotonach w teraźniejszości do zmiany zdarzeń zachodzących w przeszłości, wymaga to niestandardowego spojrzenia na mechanikę kwantową. Jeśli foton w locie jest interpretowany jako będący w tak zwanej „ superpozycji stanów ”, tj. jeśli interpretuje się go jako coś, co ma potencjał do manifestowania się jako cząstka lub fala, ale w czasie lotu nie jest nie jest paradoksem czasu. Jest to standardowy pogląd, który potwierdzają ostatnie eksperymenty.

Wstęp

W podstawowym eksperymencie z podwójną szczeliną wiązka światła (zwykle z lasera ) kierowana jest prostopadle w kierunku ściany przebitej dwoma równoległymi szczelinami szczelinowymi. Jeśli ekran wykrywania (od kartki białego papieru do CCD ) zostanie umieszczony po drugiej stronie ściany z podwójnymi szczelinami (wystarczająco daleko, aby światło z obu szczelin nakładało się na siebie), widoczny będzie wzór jasnych i ciemnych prążków , wzór zwany wzorem interferencji . Stwierdzono, że inne jednostki w skali atomowej, takie jak elektrony, wykazują to samo zachowanie, gdy są wystrzeliwane w kierunku podwójnej szczeliny. Dzięki wystarczającemu zmniejszeniu jasności źródła można wykryć pojedyncze cząstki, które tworzą wzór interferencji. Pojawienie się wzorca interferencyjnego sugeruje, że każda cząstka przechodząca przez szczeliny interferuje ze sobą, a zatem w pewnym sensie cząstki przechodzą przez obie szczeliny jednocześnie. Jest to idea, która przeczy naszemu codziennemu doświadczaniu dyskretnych przedmiotów.

Dobrze znany eksperyment myślowy , który odegrał istotną rolę w historii mechaniki kwantowej (na przykład patrz dyskusja na temat wersji tego eksperymentu Einsteina ), wykazał, że jeśli detektory cząstek są ustawione na szczelinach, pokazując, przez którą szczelinę foton idzie, wzór interferencji zniknie. Ten który stronę eksperyment ilustruje komplementarności zasad, które mogą zachowywać się jak fotony zarówno cząstek lub fal, ale nie obydwa jednocześnie. Jednak technicznie wykonalne realizacje tego eksperymentu zostały zaproponowane dopiero w latach 70. XX wieku.

Informacje o tym, która ścieżka i widoczność prążków interferencyjnych są zatem wielkościami komplementarnymi. W eksperymencie z podwójną szczeliną konwencjonalna mądrość utrzymywała, że ​​obserwacja cząstek nieuchronnie zaburzyła je na tyle, aby zniszczyć wzór interferencji w wyniku zasady nieoznaczoności Heisenberga .

Jednak w 1982 roku Scully i Drühl znaleźli lukę wokół tej interpretacji. Zaproponowali „wymazywanie kwantowe”, aby uzyskać informacje o ścieżce bez rozpraszania cząstek lub wprowadzania do nich niekontrolowanych czynników fazowych. Zamiast próbować obserwować, który foton wchodzi do każdej szczeliny (a tym samym je zakłócać), zaproponowali „oznaczenie” ich informacją, która przynajmniej w zasadzie pozwoli odróżnić fotony po przejściu przez szczeliny. Aby nie było żadnych nieporozumień, wzór interferencji znika, gdy fotony są tak oznaczone. Jednak wzór interferencji pojawia się ponownie, jeśli informacja która ścieżka jest dalej manipulowana po przejściu znakowanych fotonów przez podwójne szczeliny w celu przesłonięcia oznaczeń która ścieżka. Od 1982 r. liczne eksperymenty wykazały słuszność tak zwanej „gumki kwantowej”.

Prosty eksperyment z gumką kwantową

Prostą wersję gumki kwantowej można opisać w następujący sposób: Zamiast rozdzielać jeden foton lub jego falę prawdopodobieństwa między dwie szczeliny, foton jest poddawany dzielnikowi wiązki . Jeśli ktoś pomyśli, że strumień fotonów jest losowo kierowany przez taki rozdzielacz wiązki, aby przejść dwiema ścieżkami, które są utrzymywane przed interakcją, wydaje się, że żaden foton nie może wtedy interferować z żadnym innym lub z samym sobą.

Jednakże, jeśli szybkość produkcji fotonów zostanie zmniejszona tak, że tylko jeden foton wchodzi do aparatu w danym momencie, niemożliwe staje się zrozumienie, że foton porusza się tylko jedną ścieżką, ponieważ gdy wyjścia ścieżki są przekierowywane tak, że pokrywają się wspólny detektor lub detektory, pojawiają się zjawiska interferencyjne. Jest to podobne do wyobrażania sobie jednego fotonu w aparacie z dwiema szczelinami: chociaż jest to jeden foton, nadal w jakiś sposób oddziałuje z obiema szczelinami.

Rysunek 1. Eksperyment pokazujący opóźnione wyznaczenie drogi fotonu

Na dwóch diagramach na ryc. 1 fotony są emitowane pojedynczo z lasera symbolizowanego przez żółtą gwiazdę. Przechodzą przez 50% rozdzielacz wiązki (zielony blok), który odbija lub przepuszcza 1/2 fotonów. Odbite lub transmitowane fotony wędrują dwiema możliwymi ścieżkami przedstawionymi przez czerwone lub niebieskie linie.

Na górnym diagramie wygląda na to, że trajektorie fotonów są znane: jeśli foton wyłania się ze szczytu aparatu, wydaje się, że musiał przejść niebieską ścieżką, a jeśli wyłania się z strony aparatu, wydaje się, że musiał przejść czerwoną ścieżką. Należy jednak pamiętać, że foton znajduje się w superpozycji ścieżek, dopóki nie zostanie wykryty. Powyższe założenie – że „musiało dojść drogą” którejkolwiek ze ścieżek – jest formą „błędu separacji”.

Na dolnym schemacie w prawym górnym rogu wprowadzono drugi dzielnik wiązki. Rekombinuje wiązki odpowiadające ścieżce czerwonej i niebieskiej. Wprowadzając drugi dzielnik wiązki, zwykły sposób myślenia polega na tym, że informacja o ścieżce została „wymazana” – jednak musimy być ostrożni, ponieważ nie można zakładać, że foton „naprawdę” przeszedł jedną lub drugą ścieżką. Rekombinacja wiązek skutkuje zjawiskami interferencji na ekranach detekcyjnych umieszczonych tuż za każdym portem wyjściowym. Jakie problemy po prawej stronie pokazują wzmocnienie, a które na górze oznaczają anulowanie. Należy jednak pamiętać, że przedstawione efekty interferometru dotyczą tylko pojedynczego fotonu w stanie czystym. Gdy mamy do czynienia z parą splątanych fotonów, foton napotykający interferometr będzie w stanie mieszanym i nie będzie widocznego wzoru interferencji bez zliczania koincydencji w celu wybrania odpowiednich podzbiorów danych.

Opóźniony wybór

Elementarne prekursory obecnych eksperymentów z wymazywaniem kwantowym, takie jak opisana powyżej „prosta wymazówka kwantowa”, mają proste wyjaśnienia w zakresie fal klasycznych. Rzeczywiście, można by argumentować, że w tym eksperymencie nie ma nic szczególnie kwantowego. Niemniej jednak Jordan dowodził, opierając się na zasadzie korespondencji, że pomimo istnienia klasycznych wyjaśnień, eksperymenty z interferencją pierwszego rzędu, takie jak powyższe, mogą być interpretowane jako prawdziwe wymazywanie kwantowe.

Te prekursory wykorzystują interferencję jednofotonową. Wersje gumki kwantowej wykorzystujące splątane fotony są jednak z natury nieklasyczne. Z tego powodu, aby uniknąć wszelkich możliwych niejasności dotyczących interpretacji kwantowej kontra klasycznej, większość eksperymentatorów zdecydowała się na użycie nieklasycznych źródeł światła ze splątanych fotonów, aby zademonstrować kwantowe gumki bez klasycznego analogu.

Co więcej, wykorzystanie splątanych fotonów umożliwia zaprojektowanie i implementację wersji wymazywania kwantowego, które są niemożliwe do osiągnięcia przy interferencji pojedynczych fotonów, takich jak wymazywanie kwantowe z opóźnionym wyborem , które jest tematem tego artykułu.

Eksperyment Kim i in. (1999)

Rysunek 2. Konfiguracja eksperymentu z opóźnionym wyborem gumki kwantowej Kim i in. Detektor D 0 jest ruchomy

Układ doświadczalny, szczegółowo opisany w Kim et al. , zilustrowano na Rys. 2. Laser argonowy generuje pojedyncze fotony 351,1 nm, które przechodzą przez aparat z podwójną szczeliną (pionowa czarna linia w lewym górnym rogu diagramu).

Pojedynczy foton przechodzi przez jedną (lub obie) z dwóch szczelin. Na ilustracji ścieżki fotonów są oznaczone kolorami jako czerwone lub jasnoniebieskie linie, aby wskazać, przez którą szczelinę przeszedł foton (czerwony oznacza szczelinę A, jasnoniebieski oznacza szczelinę B).

Jak dotąd eksperyment przypomina konwencjonalny eksperyment z dwiema szczelinami. Jednak po szczelinach, spontaniczna parametryczna konwersja w dół (SPDC) jest wykorzystywana do przygotowania splątanego stanu dwufotonowego. Odbywa się to za pomocą nieliniowego kryształu optycznego BBO ( beta-boranu baru ), który przekształca foton (z każdej szczeliny) na dwa identyczne, ortogonalnie spolaryzowane splątane fotony o częstotliwości 1/2 częstotliwości oryginalnego fotonu. Ścieżki, którymi podążają te ortogonalnie spolaryzowane fotony, są rozbieżne przez pryzmat Glana-Thompsona .

Jeden z tych 702,2 nm fotonów, określany jako foton „sygnałowy” (spójrz na czerwone i jasnoniebieskie linie biegnące w górę od pryzmatu Glana-Thompsona) kontynuuje do detektora docelowego zwanego D 0 . Podczas eksperymentu, czujnik D 0 skanowany wzdłuż x osi, jej ruchów sterowane za pomocą silnika krokowego. Wykres zależności „Sygnał” liczby fotonów wykrywa D 0 w stosunku x mogą być badane odkryć czy formy kumulacji sygnału wzoru interferencyjnego.

Drugi splątany foton, określany jako foton „biegający” (spójrz na czerwone i jasnoniebieskie linie biegnące w dół od pryzmatu Glana-Thompsona), jest odchylany przez pryzmat PS, który wysyła go po rozbieżnych ścieżkach w zależności od tego, czy pochodzi z szczelina A lub szczelina B .

Nieco poza podziałem ścieżki, fotony luźne napotykają dzielniki wiązki BS a , BS b i BS c, z których każdy ma 50% szansy na przepuszczenie fotonu luźnego i 50% szansy na jego odbicie. M i M b są lusterka.

Rysunek 3. Oś x : pozycja D 0 . oś y : wspólne współczynniki wykrywania między D 0 i D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ( R 01 , R 02 , R 03 , R 04 ). R 04 nie jest podany w artykule Kim i jest dostarczany zgodnie z ich słownym opisem.
Rysunek 4. Symulowane zapisy fotonów wykrytych wspólnie pomiędzy D 0 i D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ( R 01 , R 02 , R 03 , R 04 )

Dzielniki wiązki i zwierciadła kierują luźne fotony w kierunku detektorów oznaczonych D 1 , D 2 , D 3 i D 4 . Zwróć uwagę, że:

  • Jeśli foton bierny jest rejestrowany w detektorze D 3 , może pochodzić tylko ze szczeliny B.
  • Jeżeli foton napinające są zapisywane na detektora D 4 , może pochodzić tylko od szczeliny A.
  • Jeśli napinające fotonów wykrywa się z detektora D 1 i D 2 , to może pochodzić od szczeliny A i B. szczelinowej
  • Długość drogi optycznej mierzy się od szczeliny do D 1 , D 2 , D 3 i D 4 2,5 m dłuższa niż długość drogi optycznej z nacięciem D 0 . Oznacza to, że każda informacja, której można się dowiedzieć z fotonu jałowego, musi być o około 8 ns późniejsza niż ta, którą można dowiedzieć się z jego splątanego fotonu sygnałowego.

Wykrycie fotonu luźnego przez D 3 lub D 4 zapewnia opóźnioną „informację o tym, która ścieżka” wskazuje, czy foton sygnału, z którym jest splątany, przeszedł przez szczelinę A lub B. Z drugiej strony wykrycie fotonu luźnego przez D 1 lub D 2 zapewnia opóźnione wskazanie, że takie informacje nie są dostępne dla jej splątanej fotonu sygnału. O ile informacja o tym, która ścieżka była wcześniej potencjalnie dostępna z fotonu jałowego, mówi się, że informacja została poddana „opóźnionemu wymazaniu”.

Korzystając z licznika koincydencji , eksperymentatorzy byli w stanie odizolować splątany sygnał od szumu fotograficznego, rejestrując tylko zdarzenia, w których wykryto zarówno fotony sygnału, jak i jałowe (po skompensowaniu opóźnienia 8 ns). Patrz Rysunki 3 i 4.

  • Gdy eksperymentatorów spojrzał na fotony sygnału o splątanych napinających wykryto w D 1 i D 2 , wykryli wzorów interferencyjnych.
  • Kiedy jednak wyglądało na fotony sygnału o splątanych napinających wykryto w D 3 lub D 4 , wykryto, że proste dyfraktogramy bez zakłóceń.

Znaczenie

Wynik ten jest podobny do wyniku eksperymentu z podwójną szczeliną, ponieważ interferencję obserwuje się, gdy nie wiadomo, z której szczeliny pochodzi foton, natomiast interferencji nie obserwuje się, gdy znana jest droga.

Rysunek 5. Rozkład fotonów sygnałowych w D 0 można porównać z rozkładem żarówek na cyfrowym billboardzie . Gdy wszystkie żarówki są zapalone, bilbord nie ujawnia żadnego wzoru obrazu, który można „odzyskać” jedynie poprzez wyłączenie niektórych żarówek. Podobnie wzór interferencji lub wzór braku interferencji wśród fotonów sygnału w D 0 można odzyskać tylko po „wyłączeniu” (lub zignorowaniu) niektórych fotonów sygnału i które fotony sygnału należy zignorować, aby odzyskać wzór, tę informację można uzyskać tylko patrząc na odpowiednie splątane fotony jałowe w detektorach D 1 do D 4 .

Jednak to, co sprawia, że ​​ten eksperyment może być zdumiewający, to fakt, że w przeciwieństwie do klasycznego eksperymentu z podwójną szczeliną, wybór, czy zachować, czy usunąć informację o torze koła luźnego, został dokonany dopiero po 8 ns po położeniu fotonu sygnału. zostały już zmierzone przez D 0 .

Detekcja fotonów sygnału w D 0 nie daje bezpośrednio żadnych informacji, które to ścieżki. Wykrywanie luźnych fotonów w D 3 lub D 4 , które dostarczają informacji, które między blokami nie oznacza, że obraz interferencyjny można zaobserwować we wspólnie wykrytego podzbioru fotony sygnału w D 0 . Podobnie, detekcja fotonów napinających w D 1 i D 2 , które nie zawierają informacji, które oznacza, że ścieżka interferencji może być obserwowane w wspólnie wykrytego podzbioru fotony sygnału w D 0 .

Innymi słowy, nawet jeśli luźny foton nie jest obserwowany długo po tym, jak jego splątany foton sygnału dotrze do D 0 ze względu na krótszą ścieżkę optyczną dla tego ostatniego, interferencja w D 0 jest określana przez to, czy splątany foton sygnału jest wykrywany w D 0 detektor, który zachowuje swoje dane, które ścieżki ( D 3 lub D 4 ), lub w detektora, który skutkuje utratą informacji, które, po schodach ( D 1 lub D 2 ).

Niektórzy zinterpretowali ten wynik jako oznaczający, że opóźniony wybór obserwowania lub nieobserwowania ścieżki fotonu jałowego zmienia wynik zdarzenia z przeszłości. Uwaga w szczególności, że wzór zakłócenia mogą zostać zainstalowane tylko na obserwację po zostały wykryte nierobów (czyli w D 1 i D 2 ).

Całkowita wzór wszystkich fotonów sygnał na D 0 , którego uwikłany nierobów udał się do wielu różnych detektorów, nigdy nie pokaże zakłóceń, niezależnie od tego, co dzieje się z fotonów luźnych. Można zorientować się, jak to działa, patrząc na wykresy R 01 , R 02 , R 03 i R 04 i obserwując, że piki R 01 pokrywają się z dolinami R 02 (tj. przesunięcie fazowe π istnieje pomiędzy dwoma prążkami interferencyjnymi). R 03 pokazuje jedno maksimum, a R 04 , który jest identyczny z eksperymentalnie R 03 pokaże równoważne wyniki. Splątane fotony, przefiltrowane za pomocą licznika koincydencji, są symulowane na ryc. 5, aby dać wizualne wrażenie dowodów dostępnych w eksperymencie. W D 0 suma wszystkich skorelowanych zliczeń nie pokaże interferencji. Gdyby wszystkie fotony, które docierają do D 0, zostały naniesione na jeden wykres, zobaczylibyśmy tylko jasny pas centralny.

Implikacje

Wsteczna przyczynowość

Eksperymenty z odroczonym wyborem rodzą pytania o czas i sekwencje czasowe, a tym samym poddają w wątpliwość zwykłe idee czasu i sekwencji przyczynowej. Jeśli zdarzenia w D 1 , D 2 , D 3 , D 4 determinują skutki w D 0 , to skutek wydaje się poprzedzać przyczynę. Jeśli luźne ścieżki światła zostałyby znacznie wydłużone, tak że minąłby rok, zanim foton pojawi się w D 1 , D 2 , D 3 lub D 4 , to gdy foton pojawi się w jednym z tych detektorów, spowoduje to sygnał foton pojawił się w pewnym trybie rok wcześniej. Alternatywnie, wiedza o przyszłym losie luźnego fotonu określiłaby aktywność fotonu sygnałowego we własnej teraźniejszości. Żadna z tych idei nie odpowiada zwykłym ludzkim oczekiwaniom przyczynowości. Jednak wiedza o przyszłości, która byłaby ukrytą zmienną, została obalona w eksperymentach.

Eksperymenty, które dotyczą splątania, pokazują zjawiska, które mogą sprawić, że niektórzy ludzie wątpią w ich zwyczajne wyobrażenia o kolejności przyczynowej. W opóźnionym wyborem kwantowej gumki, wzorzec interferencji utworzą na D 0 nawet jeśli który-path dane istotne dla fotonów, które go tworzą są usuwane dopiero w późniejszym czasie niż fotonów sygnałowych, które dotknęły podstawową detektora. Nie tylko ta cecha eksperymentu jest zagadkowa; D 0 może w zasadzie być przynajmniej po jednej stronie wszechświata, a pozostałe cztery detektory mogą być „po drugiej stronie wszechświata” do siebie.

Konsensus: brak retroprzyczynowości

Jednak wzór interferencji można zobaczyć wstecznie tylko wtedy, gdy zostaną wykryte fotony jałowe, a eksperymentator ma dostępne informacje na ich temat, przy czym wzór interferencji jest widoczny, gdy eksperymentator patrzy na określone podzbiory fotonów sygnałowych, które zostały dopasowane do jałowych, które przeszły do poszczególnych detektorów.

Co więcej, pozorne działanie wsteczne znika, jeśli wpływ obserwacji na stan splątanego sygnału i fotonów biernych rozpatruje się w ich historycznym porządku. W szczególności, w przypadku gdy wykrywania / delecja które drogi informacja dzieje przed wykrywania na D 0 , średnia uproszczone wyjaśnienie mówi „Detektor D I , w których zostanie wykryty foton leń, określa rozkład prawdopodobieństwa na D 0 dla foton sygnałowy". Podobnie, w przypadku, gdy D 0 poprzedza WYKRYWANIA fotonu zębatego, następujący opis jest tak dokładna „Pozycja w D 0 wykrytych fotonu sygnału wyznacza prawdopodobieństwa dla fotonów napinające uderzy jeden z D 1 , D 2 , D 3 lub D 4 ". Są to tylko ekwiwalentne sposoby formułowania korelacji obserwacji splątanych fotonów w intuicyjny sposób przyczynowy, więc można wybrać dowolny z nich (w szczególności ten, w którym przyczyna poprzedza konsekwencję i nie występuje w wyjaśnieniu działanie wsteczne).

Całkowity wzór fotonów sygnałowych w detektorze głównym nigdy nie wykazuje zakłóceń (patrz rys. 5), więc nie można wydedukować, co stanie się z fotonami biernymi, obserwując same fotony sygnałowe . Gumka kwantowa z opóźnionym wyborem nie przekazuje informacji w sposób retro-przyczynowy, ponieważ potrzebuje innego sygnału, który musi nadejść w procesie, który nie może przebiegać szybciej niż prędkość światła, aby posortować nałożone dane w fotonach sygnału na cztery strumienie, które odzwierciedlają stany wolnych fotonów na ich czterech odrębnych ekranach detekcji.

W rzeczywistości twierdzenie udowodnione przez Phillippe Eberharda pokazuje, że jeśli przyjęte równania relatywistycznej kwantowej teorii pola są poprawne, nigdy nie powinno być możliwe eksperymentalne naruszenie przyczynowości przy użyciu efektów kwantowych. (Patrz odniesienie do leczenia podkreślającego rolę prawdopodobieństw warunkowych.)

Oprócz kwestionowania naszych zdroworozsądkowych idei sekwencji czasowej w związkach przyczynowo-skutkowych, ten eksperyment jest jednym z tych, które silnie atakują nasze idee dotyczące lokalizacji , ideę, że rzeczy nie mogą oddziaływać, chyba że są w kontakcie, jeśli nie poprzez bezpośrednie fizyczne kontakt następnie przynajmniej przez oddziaływanie poprzez pole magnetyczne lub inne tego typu zjawiska pola.

Wbrew konsensusowi

Pomimo dowodu Eberharda, niektórzy fizycy spekulowali, że te eksperymenty mogą zostać zmienione w sposób, który byłby spójny z poprzednimi eksperymentami, ale który mógłby pozwolić na eksperymentalne naruszenia przyczynowości.

Inne eksperymenty z opóźnionym wyborem z gumką kwantową

Wiele udoskonaleń i rozszerzeń Kim et al. opóźnionego wyboru gumki kwantowej zostały wykonane lub zaproponowane. Tutaj podano tylko niewielką próbkę raportów i propozycji:

Scarcelli i in. (2007) donieśli o eksperymencie z opóźnionym wyborem z użyciem gumki kwantowej, opartym na schemacie obrazowania dwufotonowego. Po wykryciu fotonu przechodzącego przez podwójną szczelinę dokonano losowego, opóźnionego wyboru, czy usunąć lub nie wymazać informacji o ścieżce poprzez pomiar jego odległego splątanego bliźniaka; cząsteczkowe i falowe zachowanie fotonu zostało następnie zarejestrowane jednocześnie i odpowiednio tylko przez jeden zestaw połączonych detektorów.

Peruzzo i in. (2012) donieśli o eksperymencie z opóźnionym wyborem kwantowym opartym na sterowanym kwantowo dzielniku wiązki, w którym jednocześnie badano zachowanie cząstek i fal. Kwantowa natura zachowania fotonu została przetestowana za pomocą nierówności Bella, która zastąpiła opóźniony wybór obserwatora.

Rezai i in. (2018) połączyli interferencję Hong-Ou-Mandel z gumką kwantową z opóźnionym wyborem. Wprowadzają dwa niezgodne fotony na rozdzielacz wiązki, tak że nie można było zaobserwować żadnego wzoru interferencyjnego. Gdy porty wyjściowe są monitorowane w sposób zintegrowany (tj. licząc wszystkie kliknięcia), nie występują żadne zakłócenia. Dopiero po analizie polaryzacji wychodzących fotonów i wybraniu odpowiedniego podzbioru pojawia się interferencja kwantowa w postaci zapadu Hong-Ou-Mandela .

Konstrukcja półprzewodnikowych elektronicznych interferometrów Macha-Zehndera (MZI) doprowadziła do propozycji wykorzystania ich w elektronicznych wersjach eksperymentów z gumką kwantową. Można to osiągnąć przez sprzężenie kulombowskie z drugim elektronicznym MZI działającym jako detektor.

Zbadano również splątane pary neutralnych kaonów, które okazały się odpowiednie do badań przy użyciu technik znakowania kwantowego i wymazywania kwantowego.

Zaproponowano gumkę kwantową przy użyciu zmodyfikowanego układu Sterna-Gerlacha . W tej propozycji nie jest wymagane jednoczesne liczenie, a wymazywanie kwantowe uzyskuje się poprzez zastosowanie dodatkowego pola magnetycznego Sterna-Gerlacha.

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki