Как изолировать один фотон?

Как ученые/исследователи выделяют отдельный фотон (для источников одиночных фотонов )?

Как они узнают, что изолировали его? Это действительно полностью "изолировано"? В чем изолирован фотон?

Извините, если это основной или общий вопрос, просто очень интересно узнать, что это значит, учитывая, что «вакуум» на самом деле не пустое пространство .

Никогда нельзя «изолировать» одиночные фотоны. Можно планировать эксперименты, в которых детектируются в основном одиночные фотоны. Это не означает, что в этом эксперименте одновременно нет других фотонов, или что все фотоны детектируются, или что никогда не бывает случая, когда два или более фотонов детектируются одновременно. Действительно, в большинстве экспериментов приходится проводить очень тщательный статистический анализ, чтобы учесть все возможные случаи (потеря фотонов и одновременное обнаружение двух или более фотонов). Есть ли у вас конкретный эксперимент для дальнейшего обсуждения?

Ответы (2)

Это поучительное видео об эксперименте с двумя щелями с фотонами, который является экспериментом с одиночными фотонами. Примерно через 2,5 минуты он объясняет, как проводится эксперимент с одиночными фотонами. В двух словах, снижая интенсивность источника света до нуля, излучаемого источником, а затем медленно увеличивая ее.

Обнаружение зависит от детектора одиночных фотонов, в данном случае фотоумножителя. Фотоумножители работают путем умножения входных данных от одного попадания в лавину, которую можно обнаружить с помощью электроники. Для этого детектора, поскольку он не изолирован от космических лучей, существует шумовой фон.

Если погуглить «детекторы одиночных фотонов», то появится ряд коммерческих детекторов, использующих различные методы. Можно выбрать детектор, который будет соответствовать точности, необходимой для его/ее экспериментальных нужд.

Я не понимаю, как вы сделали такую ​​щель, чтобы через нее проходил фотон. Как бы Вы это сделали? физика.stackexchange.com/questions/38440/…
Есть хорошие ответы на ссылку, которую вы предоставили, почему это не сработало для него. Обычно для обеспечения коллимации луча его сначала пропускают через одну щель, которая распределяет фазы, поскольку создает оптику типа точечного источника. (Тогда мне интересно, действовало ли стекло в качестве детектора на щелях с отражениями, например). вот простые инструкции instructables.com/id/How-To-Make-a-Simple-Double-Slit/step2/… . Одиночный фотон достигается, как я сказал, путем снижения интенсивности до нулевого сигнала, а затем медленно-медленного его повышения.
Спасибо за эту ссылку. Но все же щель, вырезанная из бумаги, далека от квантовой прямой линии, которая могла бы расщепить одиночный фотон. Например, бумага, видимая через сканирующий электронный микроскоп, далеко не прямая. paperproject.org/semgallery.html Там может происходить еще много чего, что я упускаю?
@LancePollard Один фотон НЕ РАЗДЕЛЯЕТСЯ. У него есть вероятность пройти через ту или иную щель. Эта вероятность исходит из квантово-механического решения, которое природа делает с большой легкостью, краевой задачи «две щели на расстоянии x ширины y, один фотон частоты nu с перпендикулярным импульсом». Решение этой задачи дает функцию состояния, квадрат которой дает вероятность того, что отдельный фотон пройдет через ту или иную щель, и насколько он будет расходиться на экране. Волна - это ВОЛНА ВЕРОЯТНОСТИ В XY ЭКРАНА. Не энергетическая волна

Эксперимент с двумя щелями предположительно доказывает, что одиночный фотон также действует и волновым, и корпускулярным образом. Фотон — это кванты фотонных частиц. Конечно, они будут действовать как волна, а также как частицы, из которых она состоит. Эксперимент верен только в том случае, если щели достаточно малы, чтобы позволить одиночную фотонную частицу или единичную фотонную частицу использовать для эксперимента. Вы не можете заставить воду волноваться с помощью одной молекулы воды.

Этот ответ неверен. Эксперимент с двумя щелями дает одинаковую интерференционную картину независимо от того, велика ли интенсивность света (то есть континуальный предел) или мала (предел частиц). Интерференционная картина по-прежнему появляется, если ширина щелей и расстояния между ними во много раз превышают длину волны фотона; например, вы можете провести эксперимент с двумя щелями в видимом свете, используя лезвие бритвы для удаления краски с предметного стекла микроскопа.
Как изолировать один фотон?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v