論文の概要: Controlling wave-particle duality with quantum entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.11659v1
- Date: Wed, 22 Dec 2021 04:08:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-03 20:33:36.329764
- Title: Controlling wave-particle duality with quantum entanglement
- Title（参考訳）: 量子絡み合いによる波動粒子双対性制御
- Authors: Kai Wang, Daniel R. Terno, Caslav Brukner, Shining Zhu, and Xiao-Song
Ma
- Abstract要約: 我々は、量子エンタングルメントを持つ単一光子の波動-粒子特性を、概念的に前進させ制御する。
干渉計の設定が定義されていないシナリオにおいて、相補性原理を実験的に検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7117534879811878
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Wave-particle duality and entanglement are two fundamental characteristics of
quantum mechanics. All previous works on experimental investigations in
wave{particle properties of single photons (or single particles in general)
show that a well-defined interferometer setting determines a well-defined
property of single photons. Here we take a conceptual step forward and control
the wave-particle property of single photons with quantum entanglement. By
doing so, we experimentally test the complementarity principle in a scenario,
in which the setting of the interferometer is not defined at any instance of
the experiment, not even in principle. To achieve this goal, we send the photon
of interest (S) into a quantum Mach-Zehnder interferometer (MZI), in which the
output beam splitter of the MZI is controlled by the quantum state of the
second photon (C), who is entangled with a third photon (A). Therefore, the
individual quantum state of photon C is undefined, which implements the
undefined settings of the MZI for photon S. This is realized by using three
cascaded phase-stable interferometers for three photons. There is typically no
well-defined setting of the MZI, and thus the very formulation of the
wave-particle properties becomes internally inconsistent.
- Abstract（参考訳）: 波動粒子双対性と絡み合いは量子力学の2つの基本的な特性である。
単一光子の波動{粒子特性(または一般には単一粒子)に関する実験的な研究は、よく定義された干渉計の設定が単一光子の適切に定義された性質を決定することを示している。
ここでは、量子エンタングルメントを持つ単一光子の波動粒子特性を、概念的なステップで制御する。
そこで本研究では,任意の実験において干渉計の設定が定義されず,原理上も定義されないシナリオにおいて相補性原理を実験的に検証する。
この目的を達成するために、興味の光子(S)を量子マッハ・ツェンダー干渉計(MZI)に送信し、MZIの出力ビームスプリッターは第3光子(A)に絡み合った第2光子の量子状態によって制御される。
したがって、光子Cの個々の量子状態は未定義であり、光子SのMZIの未定義設定を実装している。
通常、MZI は明確に定義されていないため、波動粒子の性質の定式化は内部的に矛盾する。
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