第三百二十章 玩的可真特么大(下)(第3/4页)

使两条路径反射后在C处汇合。

C处放有两探测器AB,分别可以观察A路径或B路径是否有光子。

接下来。

如果在两个探测器前的C点处再放置一个半反半透镜2,便可以使光子发生自我干涉。

适当调整光程差后,可使得在某一方向(A或B)上干涉光相消,此方向上的探测器总是无法收到信号。

与此同时,另一方向上的探测器则必定会总是接收到信号。

这个实验之所以叫延迟选择实验,就是因为我们可以在光子已经通过半反半透镜1之后,再决定是否放置半反半透镜2。

也就是说在光已经决定完选择波动性还是粒子性之后,我们再去放置半反半透镜2去观察它。

实验最开始提出的时候是一个思想实验,但后来经过实验验证了,这一结果曾经刊载于Science。(DOI:10.1126/science.1136303)

理想的单光子源早在1974年就已经问世,上面的惠勒实验中的单光子源利用的是金刚石N-V色心的缺陷。

3、量子擦除实验也是经过实验验证的。

量子擦除实验聊起来比较复杂,也就是所谓‘八纳秒内可以改变过去’的源头。(doi.org/10.1103/PhysRevA.65.033818)

嗯,就这三个——或许还有其他一些改动过的其他实验,比如C60之类的,但核心原理都和这三个实验相同。

目前最接近所谓‘摄像机’的成果,应该是内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的一份报告,但距离真正的摄像机还相差很远很远。(doi.org/10.1088/1367-2630/15/3/033018)

顺便一提。

网上现在所谓的摄像机拍出的‘摄像机’图样,实际上是霓虹的外村彰带领团队在1988年做的电子干涉的图样。(doi.org/10.1119/1.16104)

所谓直接可以观测到电子通过哪个缝的实验,依旧是思想实验,至今没人真正能够做出来。

目前真正能做的‘观测’是什么呢?

是在双缝之间安装电子探测器,这个探测器无法直接显像,无法观测微粒路径,只能作为接收屏。

当打开探测器开关,光就呈现粒子性;

关闭探测器开关,光就呈现波态。

好比天上下了场‘雨’,你没法知道它是从哪片云层落下来的。

但是你伸出手,接到的是雨。

不伸手用眼见看到它落地,掉落的就是一朵花。

一切取决于你的观测,或者说干扰。

所以电子或者说的双缝干涉实验,实际上从头到尾令人惊悚的就一件事:

那就是文科生一点都看不懂……

咳咳……错了错了。

惊悚的地方在于你不去测量是一种结果,测量的话是另一种结果——再提醒一次,这里的测量不是摄像机的直接测量,而是接收屏的探测器。

也就是任何可泄露出路径情况并且被记录下来的信息,都会导致量子坍塌。

就这么简单。

辟谣科普,我们是专业的。(笑)

这也是现在纠缠态的研究领域之一。

搁某些黑暗流科幻小说里的表述,差不多就是“被设计好的底层逻辑,可以证明人类是被关起来的小白鼠”云云……

真正的科学,不应该是在发现未知的时候,把它二次加工成更恐怖的谣言去吓人。

而是应该在发现未知后,尽量的去破解它的奥秘。

当然了。

目前的徐云倒是不需要考虑这么复杂的事儿,眼下他的压力主要还是来自社员们认知上的冲突:

“唔……各位同学,稍安勿躁。”

“各位的心情我可以理解,毕竟我说的这些内容,确实和大家已有的观念相悖。”

“不过没关系,我们还是之前的那句话——可以先抛开实验结果,单纯来讨论实验设备的特殊性。”

随后他环视了周围一圈,朝台下一摊手,语气中带着一丝诱惑:

“难道大家就不想知道,怎么样才能把光子单独发射出来吗?”

此话一出口。

台下原本有些嘈杂的议论声,便再次化作了寂静。

制备单光子。

这短短的五个字在2022年都能引起不少人的兴趣,就遑论1851年的自然科学爱好者了。

因此很快。

众人脸上原先那些清晰可见的质疑,逐渐便被犹豫与好奇替代了。

见此情形。

徐云顿时心中一定:

很好,鱼儿上钩了。

众所周知。

后世制备单光子的方式有很多。

比如用普通光源发光,然后加一个很强的衰减,将光强衰减到飞瓦以下。

这样每秒钟只有几千个光子发射出来,基本上就是单光子发射了。

又比如用单量子点光源。

这玩意儿只包含一个发光分子或结构,同一时刻只能发出一个光子。

天天被提到的量子通信,通常就是用的这种光源。

如果以上条件还是难以获得,各位同学则可以掏出神光棒,变成迪迦来制备光子。

不过徐云并不准备使用这些手段,他准备在1850年来个早期的电信诈骗:

用电子来代替光子。

毕竟单一电子的发射比较容易——至少比单个光子容易,准确性方面也要高点。

同时电子……或者说所有微观粒子都有波粒二象性,甚至这个概念现在还扩充到了微生物:

在2019年的时候,科学界已经让分子量1886的短杆菌肽发生了双缝干涉而没有损害它的生物活性。(doi.org/10.1038/s41467-020-15280-2Focus to learn more)

还是那句话。

前端的科学成果,有很多已经超过了普通人的认知,真的会让你产生怀疑世界的错觉。

因此只需要一点微小的操作,徐云便能成功把光子换成电子。

与此同时。

台下众多社员们的心绪也被徐云早先的那句话给挑动了起来,只见那位谢顶男生再次举起了手:

“罗峰同学,刚才你说手艺活指的是手工打磨金属材料,是不是需要我们做些什么?”

“bingo!”

徐云面色愉悦的打个了响指,和聪明人说话就是容易:

“没错,由于制备难度的问题,这个实验同样需要准备半年左右。”

“在接下来的时间里,我需要大家帮我做两件事。”

随后他竖起了一根手指,道:

“第一件事是大概过一个礼拜,我们会分发给大家一块非线性光学晶体和一把刻刀。”

“你们每个人要根据要求,在晶体上刻画出间距在1毫米的细缝。”

“实验最终开始前我会对你们的‘作业’进行检查,精度最高的人,将会获得优先观测实验结果的机会,外加一件特殊的小礼物。”