Проводился ли этот эксперимент с двумя щелями с электронами?

Я не знаю, есть ли у нас технология.

Двойные щели, по одному электрону за раз.

Движущийся электрон должен создавать магнитное поле. Можем ли мы обнаружить такое слабое магнитное поле и сказать, какая щель имеет более сильное поле => электрон прошел через эту щель?

Я полагаю, что возникает вопрос, является ли реакция на магнитное поле электрона измерением.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Аналогичный вопрос здесь Эксперимент с двойной щелью электрона и электрическое поле , которое относится к эксперименту http://arstechnica.com/science/2012/05/disentangling-the-wave-particle-duality-in-the-double-slit -экспериментировать/ говорить интерференция остается даже после того, как известна информация о том, в каком направлении (для фотонов).

Измерительное устройство, обычно используемое для этой цели, представляет собой СКВИД (но не моллюска), при условии, что вам нужно так называемое сильное измерение. Слабые измерения — это совсем другая игра.

Ответы (3)

Если бы вы измеряли электрон у одной из щелей, то интерференционные картины уже не образовывались бы. Это связано с тем, что картина создается интерференцией дифракции амплитуд электронов от щелей 1 и 2. Если вы знаете, что электрон находится в щели 1, он, конечно, больше не находится в щели 2, и поэтому вы не получите интерференционную картину. .

Измерение на щелях можно было бы назвать коллапсом волновой функции, но я бы предпочел говорить о квантовой запутанности с окружающей средой. Допустим, у нас есть два состояния щели | 1 ⟩ и | 2 ⟩ , которые описывают электрон, находящийся в щелях 1 и 2 соответственно. Допустим также, что у нас есть два уже дифрагированных состояния на обнаруженном (каким бы прибором ни измерялась интерференционная картина) | 1 ′ ⟩ и | 2 ′ ⟩ . Электроны распространяются из состояний щели в состояния детектора тривиальным образом, так что | 1 ⟩ становится | 1 ′ ⟩ и | 2 ⟩ становится | 2 ′ ⟩ по мере движения электронов.

Начальная волновая функция | 1 ⟩ + | 2 ⟩ , поэтому интерференционная картина | 1 ′ ⟩ + | 2 ′ ⟩ .

Теперь давайте определим состояния среды | М 1 ⟩ и | М 2 ⟩ , которые соответствуют системе магнитных измерений, говорящей BEEP или BLIIP, когда электрон проходит через щель 1 или щель 2.

Если мы слышим BEEP, мы знаем, что наша система находится в состоянии | 1 ⟩ | М 1 ⟩ , и если мы слышим BLIIP, мы знаем, что наша система находится в состоянии | 2 ⟩ | М 2 ⟩ . Поскольку электрон находится только в одном из этих двух состояний, электрон переместится к измерительному устройству, что приведет к | 1 ′ ⟩ | М 1 ′ ⟩ и | 2 ′ ⟩ | М 2 ′ ⟩ соответственно. Поэтому интерференционная картина исчезает.

Если вы верите в теорию многих миров, вы даже можете сказать, что мир находится в | 1 ⟩ | М 1 ⟩ + | 2 ⟩ | М 2 ⟩ состоянии, а затем электрон попадает в измерительный прибор, и мир находится в | 1 ′ ⟩ | М 1 ′ ⟩ + | 2 ′ ⟩ | М 2 ′ ⟩ . Но если вы слышите BEEP, вы попали во вселенную. М 1 ′ навсегда, и если вы слышите BLIIP, вы попали в ловушку М 2 соответственно.

Если вы вообще не измеряете электроны в щелях, вы столкнетесь с волновой функцией, подобной ( | 1 ′ ⟩ + | 2 ′ ⟩ ) | М ⟩ , и затем вы можете измерить интерференционную картину.

Что ж, ЕСЛИ это представляет собой измерение, то волновая функция «схлопывается» в это | 1 > | М 1 > + | 2 > | М 2 > . Если этого не происходит, то это плохой измерительный прибор. Если бы это, например, изменило бы мировую волновую функцию с ( | 1 > + | 2 > ) | М > в ( | 1 > + | 2 > ) | М 1 > + ( | 1 > + | 2 > ) | М 2 > сохраняя помехи, то на самом деле он ничего не измерял, поскольку машина издавала звуковые сигналы и звуковые сигналы в случайном порядке. Обойти это действительно невозможно :) В статье, на которую вы ссылаетесь, используются два фотона. Придется снова проделать то, что я проделал с состояниями, начиная с запутанных двухфотонных состояний. Не сегодня :)
Извините, не знаю об экспериментах. Но я уверен, что никто не измерял и щель, и интерференционную картину. Кроме того, я предполагаю, что измерить магнитное поле электрона очень сложно.

По сути, это делается все время в просвечивающем электронном микроскопе. Обычно это не простая двойная щель, а множественная щель (в виде кристаллической решетки). Это происходит в присутствии сильного и довольно неоднородного магнитного поля, создаваемого объективом микроскопа. Взаимодействие (и помните, это интердействие; линза воздействует на электрон, а электрон воздействует на линзу, хотя и в крошечной и практически неизмеримой степени) между электроном и этим статическим магнитным полем не возникает никакой декогеренции, поэтому интерференция остается, и вы можете видеть обе дифракционные картины и изображения с атомарным разрешением. Изменение контраста изображения при расфокусировке согласуется с интерференцией волн, а не с простым контрастом массы и толщины, так что вы видите не просто классические тени атомов. В частности, при изменении фокуса атомы могут выглядеть либо как светлые, либо как темные пятна.

Однако, если электромагнитное поле быстро движущегося электрона возбуждает определенное материальное возбуждение таким образом, что вызывает измеримую чистую потерю энергии электроном, то эта часть электронной волны не будет мешать той части, которая прошла упруго. . Он не только запутан со степенями свободы в материале, но и имеет другую временную частоту, поэтому вам все равно будет трудно увидеть интерференцию. В этом случае вы можете считать себя использовавшим электромагнитные свойства материала для измерения поля проходящего электрона.

Короче говоря: если взаимодействие приводит к декогеренции, оно считается измерением.

В этом-то и смысл, не так ли? Клаус Йонссон из Тюбингенского университета сделал это с электронами в 1961 году. В 1974 году итальянские физики Пьер Джорджио Мерли, Джан Франко Миссироли и Джулио Поцци повторили эксперимент с отдельными электронами, показав, что каждый электрон интерферирует сам с собой, как и предсказывает квантовая теория.

Проводился ли этот эксперимент с двумя щелями с электронами?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v