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Nueva versión de la doble rendija experimento

Estoy tratando de encontrar una respuesta definitiva si la siguiente versión de la doble rendija experimento ha sido realizado.

Calcular/observar lo que el patrón de interferencia debe aparecer mediante la emisión de los fotones de forma individual, uno por uno, a través de la doble rendija de la barrera y en un detector de pantalla detrás de él, con todo el equipo en un vacío para asegurarse de que cada fotón no interactúa con otra cosa que la barrera y la pantalla.

A continuación, realice el mismo experimento, pero mantener el desplazamiento de la doble rendija barrera ligeramente después de cada fotón ha sido emitidas pero antes de que se se supone que van a través de las rendijas.

Será el patrón de interferencia parecen similares y en el mismo ubicación como en el original de la versión estática del experimento o ser diferente?

Podría ser que tal experimento no puede ser ejecutada, porque no es posible decir si y cuando cada fotón es realmente emitido a ser capaces de cambiar la barrera después de la emisión?

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John R Ramsden Puntos 143

No es posible estar completamente seguro de que hay sólo un fotón en el aparato y en el quantum sentido, este es aún un ambivalentes pregunta. Pero a la pregunta "¿existe una fuente de fotones para que nosotros casi siempre detectar un fotón resultante en un intervalo de tiempo dado?", la respuesta es sí, de fotón único fuentes. Por lo que yo sé, sin embargo, es siempre una continua fuente de fotones, es decir, se mantiene escupir "antibunched" los fotones de forma continua y sólo un único fotón no puede ser producido.

Hasta donde yo sé, los experimentos con fotones individuales fuentes tienen sin embargo, no se encontró ninguna desviación de las predicciones de la mecánica cuántica y la "fotones individuales" se comportan completamente como partículas cuánticas. Histórico de electrones de la doble rendija de experimentos se realiza normalmente en el vacío.

No sé si un "movimiento de hendidura" experimento que se ha hecho, pero hay algunos problemas con él, tales como la recopilación de un gran número de puntos que forman el patrón de interferencia. Obviamente, usted sería como para obtener el patrón completo de un fotón, que salió en $t_0$ y el de la doble rendija se trasladó de $x(t_0)$$x(t_0)+v\Delta t$. Sin embargo, en un ingenuo configuración obtendrá una superposición de patrones de doble hendiduras en diferente posición como la fuente sigue alejándose de los fotones en diferentes momentos cuando la ranura está en diferentes posiciones iniciales.

El tiempo de $t_0$ de los "fotones escupir" es generalmente también no ajustable con precisión debido a los principios cuánticos. Así que en cualquier caso, creo que la imagen resultante sería básicamente borrosa y no concluyentes, que es la razón de que el experimento tiene, probablemente, nunca se ha hecho.

Como para un tratamiento formal, podemos idealizar la situación tomando la partícula libre con condiciones de frontera de la clásica de la doble rendija experimentar y hacer que las condiciones de contorno de la doble rendija de tiempo dependiente y resolver el tiempo-dependiente de la ecuación de onda (una masa de Klein-Gordon ecuación estaría bien). Sin embargo, como es típico de las correcciones de la perturbado solución sería la $v/c$ donde $v$ es la velocidad de la doble rendija, un cuasi-estática de tratamiento sería muy probablemente suficiente. La densidad de probabilidad de encontrar un fotón en la pantalla, a continuación, acaba de ser el patrón de interferencia de la que no se mueve experimento de doble rendija traducido en el tiempo de acuerdo a la traducción de la doble rendija.

Detectar el momento de la incidencia de la pantalla, en principio, podría resolver el problema de desenfoque y en la repetición de una super-sensible experimento puede reconstruir el tiempo de congelado patrón de interferencia y de investigar las desviaciones de las predicciones de un menos idealizada tiempo-dependiente de la ecuación de onda (contabilidad, por ejemplo, para la interacción con la rendija de la pared). No obstante, tenga en cuenta que nosotros no sabemos de ningún tipo de clásicos de la trayectoria de un fotón y por lo tanto no sé el tiempo que tomó para ir a través del aparato, y tampoco sabemos a que hora exacta es a la izquierda de la fuente, por lo que cualquier formulación de alternativas predicciones sería muy difícil.


EDIT: de hecho Hay una teoría de la definición nítida de los estados de las partículas cuánticas, la De De Broglie-Bohm teoría y en la no-estático caso, la formulación de utilizar el potencial cuántico tal vez sería útil.

Sin embargo, estos llamados "variable oculta teorías" también acaba de hablar en términos de distribuciones de probabilidad, ya que cualquier intento de medir la partícula estado perturba seriamente el "pilotaje de onda".

Imagínate cómo medir realmente el fotón inicial de tiempo y posición, no se puede "ver", tiene que "bump" en ella. Pero con lo que podemos "bump" en ella? Dicen que con otro fotón, cuya posición inicial y fly-out tiempo de que una vez más, no lo sé! Esta "medición" proceso sólo puede converger a una limitación de la certeza expresada por el principio de incertidumbre de Heisenberg. Esto se deduce del hecho de que existe un límite en el tamaño de la partícula/wavepacket puede utilizar para la medición.

En nuestro caso, si tratamos de medir el impulso inicial y la posición de los fotones en un momento dado, nuestro "sondeo" de partículas no podía recuperar todo sin molestar a la certeza en otras variables. Esta es la razón por la que en fin de De-Broglie Bohm teoría reproduce todos los resultados de la mecánica cuántica casi a punto.


El término "congelado patrones de interferencia" se refiere únicamente al hecho de que nuestra función de onda será dependiente del tiempo:

$\psi(x,t)$

y por lo que la densidad de probabilidad de encontrar una partícula en una posición determinada en la pantalla $x_d$:

$\rho(x_d,t) = |\psi(x_d,t)|^2$.

(En el modelo que he propuesto, será una interferencia de la fraseología en movimiento a lo largo de la pantalla). Sin embargo, en la ejecución del experimento, sólo obtendrá un punto por cada $t_1,t_2,t_3,...$ en la pantalla. Sin embargo nos gustaría recuperar $\rho(x_d,t_1),\rho(x_d,t_2)...$ ("tiempo congelado" patrones de interferencia) que sólo es posible con mucho cuidado al volver a ejecutar el experimento de nuevo y de nuevo y conseguir más y más puntos en varias ocasiones. Podemos obtener, por ejemplo el "tiempo congelado" $\rho(x_d,t_1)$ sólo por el trazado de las detecciones que sucedió en $t_1$.

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Guest Puntos 1

Dondequiera que usted coloque una pantalla, incluso en la posición donde más tarde se coloque la doble ranura de la barrera, usted recibirá fotones (en el sentido de las partículas). Lo que no es observable, pero, teóricamente, explicó, es la onda carácter de los fotones durante la transición a través de la doble rendija de la barrera.

Usted señaló que "cada fotón no interactúa con otra cosa que la barrera y la pantalla". Cómo acerca de la percepción de que la interacción entre el fotón y el campo electromagnético de la doble rendija de la barrera produce al margen de la observación de la pantalla. Esta explicación no es mejor o peor cuando la percepción de que es una interferencia de un fotón con la misma durante el período de transición. Luego de más de un único electrón experimentos.

Si usted siguiente hasta este punto se encuentra a la derecha a decir que el fotón "sentir" la barrera sólo en una distancia muy corta y en el camino a la barrera no es importante donde la barrera se encuentra o es la barrera del todo disponible. Por lo tanto los márgenes de la pantalla será borrosa si se mueve la pantalla y esto no en función desde el momento en que vas a hacerlo.

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