論文の概要: Wave-particle duality using the Compton effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.02939v1
• Date: Wed, 6 May 2020 16:23:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-21 00:38:30.619707
• Title: Wave-particle duality using the Compton effect
• Title（参考訳）: コンプトン効果を用いた波動粒子双対性
• Authors: Lucas S. Pollyceno and A. D. Ribeiro
• Abstract要約: 本研究では,光子通過時のビームスプリッタリコイルの干渉パターンに対する影響について検討した。 幸いなことに、理想的なビームスプリッターと光子との相互作用を記述するために使われたモデルは、コンプトン効果に基づく干渉計が波動-粒子の双対性を研究するために構築できることを明確に示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Thought experiments based on the double-slit interferometer had a crucial role to develop ideas concerning the wave-particle duality and the Bohr's complementarity principle. Ideally, a slit with a sufficiently low mass recoils due to the passage of the photon. This motion denounces the path taken by the light and suppresses any attempt to observe an interference pattern. In real life, however, available which-way information in such a setup is significantly impaired by the typical magnitudes of photons and slits, making the verification of the effect almost impossible. Here, we extend this discussion by applying similar ideas to the Mach-Zehnder interferometer. That is, we study the consequences of the beam-splitter recoil, during the passage of the photon, over the interference pattern produced by the device. Unlike the double-slit experiment, this recoil can now be encoded in the wavelength of the photon itself, which, in principle, is more easily accessed. Fortuitously, the model used to describe the interaction between the idealized beam-splitter and the photon clearly indicates that an interferometer based on Compton's effect could be build to study wave-particle duality. We follow this hint, finding realistic experimental parameters needed to observe the trade-off between wave and corpuscular behaviors in such a modified interferometer.
• Abstract（参考訳）: ダブルスリット干渉計に基づく思考実験は、波動粒子の双対性とボーアの相補性原理に関するアイデアを開発する上で重要な役割を担った。 理想的には、十分に低い質量のスリットは光子の通過によって反動する。 この動きは光が取る経路を非難し、干渉パターンを観測しようとする試みを抑制する。 しかし、実際の環境では、そのような設定で利用できる一方の情報は、光子やスリットの典型的な大きさによって著しく損なわれ、その効果の検証はほぼ不可能である。 ここでは、同様のアイデアをマッハ・ツェンダー干渉計に適用することにより、この議論を拡大する。 すなわち、光子の通過過程におけるビーム・スプリッターの反動の影響を、デバイスが生成する干渉パターン上で研究する。 二重スリット実験とは異なり、この反動は光子自体の波長でエンコードされ、原理的にはより簡単にアクセスすることができる。 理想化されたビームスプリッターと光子との相互作用を記述するために用いられたモデルは、コンプトン効果に基づく干渉計が波と粒子の双対性を研究するために構築可能であることをはっきりと示している。 このヒントに従い、このような修正された干渉計において、波とコーパスクラーの挙動のトレードオフを観測するために必要な現実的な実験パラメータを見つける。

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