Может ли отдельный фотон иметь круговую поляризацию?

Я не понимаю, почему вы предполагаете наличие противоречия. Возможными исходами поляризации являются собственные значения операторов, и это не зависит от выбора базиса, поэтому, если только собственные значения$\pm 1$и$0$возможны в одном базисе, то только они будут возможны в любом другом базисе.

С этой точки зрения поляризация — это в основном спин, измеренный в недекартовом базисе. Тот факт, что это сложная комбинация, не более странен, чем измерение спина в каком-то произвольном направлении со спиновой волновой функцией, заданной какой-то сложной комбинацией$\vert \pm z\rangle$спиновые состояния.

Вернемся к поляризации: если вы возьмете фотон с линейной поляризацией и пропустите его через циркулярный фильтр, то он либо появится как фотон с циркулярной поляризацией, либо не появится вовсе.

Для света, движущегося в каком-то направлении, фотон может вращаться либо по часовой стрелке (+1), либо против часовой стрелки (-1) вокруг луча в указанном направлении. После прохождения кругового поляризационного фильтра любой фотон будет иметь именно такой спин. Любой фотон, который не прошел, имел другой спин. В общем случае фотон может находиться в смеси двух возможных состояний. Равная смесь даст линейную поляризацию (поперечное направление поля E зависит от фазового соотношения между двумя круговыми состояниями). Неравномерная смесь может давать эллиптическую поляризованную волну. Смешанный фотон будет иметь определенную вероятность быть либо тем, либо другим и, следовательно, может или не может пройти круговой поляроид с указанными вероятностями. Обратите внимание, что фотон со спином +1 при прохождении линейного поляроида пройдет только с вероятностью 50%. И возникающий фотон теперь имеет смешанный спин +1, а также спин -1 с четко определенным фазовым соотношением. Кажущийся скачок спина от +1 до -1 для некоторых фотонов является типичным явлением неопределенности квантовых измерений. Странно, но неизбежно.

Если согласиться с тем, что ЭМ излучение создается исключительно возбужденными субатомными частицами, то нужно согласиться и с тем, что ЭМ излучение всегда состоит из фотонов.

Каждый фотон ЭМ излучения обладает именно теми свойствами, которые обычно приписываются всему ЭМ излучению согласно Максвеллу. Фактически две составляющие ЭМ-излучения можно измерить на радиоволнах.
Ускорение электронов на стержне антенны создает электрическое поле, направленное вдоль стержня антенны. Наведенное при этом магнитное поле перпендикулярно ему.

Если использовать второй и третий пальцы для представления двух компонентов поля, а большой палец — для обозначения поступательного движения фотона, то это направленное расположение всегда будет одинаковым для всех фотонов, испускаемых электронами.
Но есть и вторая хиральность, соответствующая право- и левосторонней или право- и лево-ориентированной системе координат. Эти две ориентации соответствуют спину фотона.

Можно привести фотон во вращение. Это может произойти, например, при переходе между двумя средами. Система координат, где Z описывает направление фотона, вращается вокруг Z в случае круговой поляризации, т. е. поля Е и В вращаются вместе вокруг Z.

Компактный ответ: можно заставить одиночный фотон вращаться вокруг своей оси движения. Затем фотон поляризован по кругу.

Попробуйте эту метафору.

Квантовая теория избирателей утверждает, что избиратели бывают либо республиканцами, либо демократами. Чтобы проверить, является ли избиратель республиканцем или демократом, проведите выборы и посмотрите, за кого он проголосует. Если он не проголосует ни за одного, то он не избиратель. Итак, есть только два состояния.

Сам факт проведения выборов может привести к тому, что избиратели изменят свое состояние. Если их партия победит, они, вероятно, впоследствии будут недовольны своим правительством и сменят штат. Предполагается, что может произойти обратное. Другая сторона побеждает, и ей так нравится результат, что они меняют состояние. Проводятся эксперименты, чтобы найти примеры этого, используя многомиллиардные пропагандистские кампании. Статистически существование этого избирателя может быть доказано в любой момент.

Можно предположить, что у избирателей есть состояние вращения при голосовании, например, они могут с вероятностью 72% проголосовать за республиканцев и с вероятностью 28% проголосовать за демократов. Эта интерпретация совместима с имеющимися доказательствами.

Какую теорию использовать? Оба они соответствуют данным. Поэтому используйте тот, который лучше соответствует вашим потребностям. Если избиратели находятся в дробных состояниях, то может иметь смысл попытаться немного переместить их состояние, чтобы привлечь больше избирателей в то состояние, которое вы предпочитаете. Если избиратели в основном зафиксированы в одном из двух состояний, то постарайтесь привлечь к голосованию больше избирателей одного типа и убедить больше избирателей другого типа не голосовать. Если вас больше интересует изменение штата, используйте одну теорию, а если вас больше интересует явка, используйте другую.

Просто не используйте их одновременно, потому что они не подходят друг другу.

;)