Видео эффекта наблюдателя эксперимента с двойной щелью

Я смотрел много видео об эксперименте с двумя щелями и пытался понять это. Я нашел примеры того, как эксперимент был проведен, однако видео обрезано и только имитирует эффект, который на него оказывает наблюдатель. Я понимаю, что картина волновой интерференции разрушается, когда в игру вводится наблюдатель.

Есть ли видео, демонстрирующее эффект наблюдателя по сравнению с обычным экспериментом с двумя щелями? Я хотел бы увидеть, как наблюдение за частицами до и после того, как они проходят через щель, меняет результирующие узоры.

Дополнительный вопрос:

Я смотрел это видео https://www.youtube.com/watch?v=Iuv6hY6zsd0

Это видео демонстрирует интерференционную картину, создаваемую солнечным светом в коробке. Я так понимаю, так ведет себя свет (фотоны? Частицы? Не уверен...)

Вопрос: можно ли провести этот эксперимент и как-то «измерить» свет до или после того, как он пройдет через щели, чтобы создать узор, который создается при наблюдении?

А если нет, то почему?

Результаты этого эксперимента в странном смысле говорят вам то, что вы уже знаете. Если вы не знаете, через какую щель проходят фотоны, вы получите волновой результат интерференционной картины. Если вы поместите детектор на одну или обе щели, вы будете знать, через какую щель проходят фотоны, и вы получите частицу в интерференционной картине. По сути, наблюдатель становится частью эксперимента, хочет он того или нет!
Вам не разрешается смотреть видео эксперимента без наблюдателя.
В этой исследовательской статье есть несколько видеороликов, которые, по-видимому, были сняты малошумящей камерой: Видеозапись истинной однофотонной интерференции с двумя щелями, American Journal of Physics 84, 671 (2016) Рубена С. Аспдена и Майлза Дж. Пэджетта.

Ответы (3)

Отличный вопрос! Я подозреваю, что причина, по которой вы не можете найти видеоролики (хотя я сам их не искал), заключается в том, что большинство видеороликов интерференции будут видео интерференции фотонов, поскольку это самый простой вид эксперимента с интерференцией. Однако единственный тип измерений, которые мы можем проводить с фотонами в этом экспериментальном контексте, — это то, что мы называем «деструктивными» измерениями: например, вы можете просто перекрыть одну из двух щелей, а затем для любого из фотонов, прошедших через вас, будут знать, через какую щель они прошли... но вы уничтожите другую половину фотонов.

Следовательно, это не столь убедительная иллюстрация коллапса интерференционных картин, как эксперимент, в котором вы можете измерить, через какую щель проходят частицы, и в то же время позволить им пройти через щели. Для этого нужно использовать какой-то другой вид частиц, например электроны. Это было сделано, и интерференционная картина действительно разрушается, когда вы измеряете, через какую щель проходит каждый электрон, но я до сих пор не знаю, есть ли видео...

Один из вариантов сделать это с фотонами — использовать пару поляризационных фильтров. Каждый входящий фотон измеряется либо с горизонтальной, либо с вертикальной поляризацией, а затем проходит через соответствующий фильтр, создавая пару перекрывающихся однощелевых рисунков. После удаления фильтров получается узор с двумя щелями.
@JohnDvorak Можете ли вы сделать набросок или ссылку на чертеж вашей установки?
@BillAlsept традиционная установка с двумя щелями, но перед каждой щелью можно разместить поляризатор. Одна щель получает вертикальный поляризатор, другая — горизонтальный. По часовой стрелке и против часовой стрелки также работают ... хотя, если подумать, с линейными поляризаторами вы можете отключить измерение, просто повернув фильтр на 90 градусов.
@JohnDvorak Да, если у вас есть поляризаторы перед щелью, перпендикулярные щели, через эту щель ничего не пройдет.
... хм. Будут ли работать круговые поляризаторы после щели?
@BillAlsept В качестве альтернативы: круглые отверстия вместо прорезей?

Это было единственное видео, которое я смог найти, демонстрирующее коллапс волновой функции с помощью фотонов (в данном случае лазера) https://www.youtube.com/watch?v=R-6St1rDbzo . Она использует поляризационные фильтры, чтобы определить, из какой щели вышли фотоны.

Хотя эта ссылка может ответить на вопрос, лучше включить сюда основные части ответа и предоставить ссылку для справки. Ответы, содержащие только ссылки, могут стать недействительными, если связанная страница изменится. - Из обзора
@Miyase, вопрос требует ссылки на видео, не так ли?
Этот сайт работает не так. Ожидается, что ответы будут максимально автономными, а ссылки предназначены только для получения дополнительной информации. Помните, что ответы должны быть полезны как можно большему количеству людей, а не только тому, кто спрашивает.
@Miyase Поскольку вопрос действительно о поиске ссылок, я преобразовал его в resource-recommendations . Я не уверен, соответствует ли ответ в его нынешнем виде (v1) рекомендациям для такого ответа; см. баннер над вопросом и ссылки в нем.

Я знаю, что прошло некоторое время с тех пор, как вы разместили свой вопрос, но мне интересно, нашли ли вы когда-нибудь тип видео, которое искали. Я спрашиваю, потому что обнаружил то же самое: трудно найти реальное видео интерференционной картины, исчезающей при введении измерительного устройства, удивительно трудно найти, учитывая значимость эффекта.

Одной из причин может быть характер экспериментальных результатов, например, ссылка ниже на эксперимент с квантовым стиранием с отложенным выбором показывает экспериментальные результаты, указывающие на интерференцию и невмешательство:

https://youtu.be/u9bXolOFAB8

Если вы нашли подходящее видео, мне было бы очень интересно услышать.

Я думаю, что вы всегда получите по крайней мере дифракционную картину с одной щелью. Никогда не бывает так, чтобы за прорезями появлялись только две чистые линии. Я видел анимацию, в которой появляются две линии, но никогда не видел реальной фотографии. Пока мы говорим о видимом свете, дело обстоит именно так.
@Lambda Ты абсолютно прав! У вас всегда есть однощелевая интерференция, которая также не имеет ничего общего с наблюдателем или нет. Наблюдение — это просто измерение, а измерение — это перехват фотона до того, как он попадет на экран обнаружения. Чем больше фотонов вы выберете из эксперимента, тем больше исчезнет интерференционная картина.