量子擦除實驗

量子擦除實驗  在量子力學裏是一種干涉儀實驗 ， 它可以用來演示量子糾纏 、 量子互補等基本理論 。 本條目所論述的量子擦除實驗使用雙縫干涉儀來製成干涉圖樣 ， 這實驗有三個步驟 ： 照射光子束於雙縫干涉儀 ， 然後確認在探測屏出現了干涉圖樣 。 觀察光子通過的是哪條狹縫 ， 在觀察時 ， 必須小心翼翼地不過度攪擾光子的運動 ， 然後 ， 證實顯示於探測屏的干涉圖樣已被消毀 。 這步驟演示出 ， 干涉圖樣是因爲 「 路徑信息 」 （ which way information ） 的存在而被消毀 。 通過特別程序 ， 可以將路徑信息擦除 ， 但也可重新得到干涉圖樣 。 另外 ， 證實不論擦除過程的完成時間是在光子被探測之前或之後 ， 都會被重新得到干涉圖樣 。 在干涉儀實驗裏 ， 干涉圖樣的可視性與路徑信息是兩個互補變量 ， 根據互補原理 ， 假若越能分辨路徑信息 ， 則干涉圖樣可視性越低 ， 假若干涉圖樣可視性越高 ， 則越無法分辨路徑信息 。 這好似無法同時看到硬幣的兩面 。 1982年 ， 物理學者馬蘭 · 史庫理 （ Marlan Scully ） 與凱 · 德魯 （ Kai Drühl ） 最先提出量子擦除實驗的點子 ， 他們表明 ， 假設測得粒子的路徑信息 ， 則觀察不到干涉圖樣 ， 不管是否攪擾到粒子 ， 但是 ， 假設能夠用某種方法擦除路徑信息 ， 則干涉圖樣又可被觀察到 。 1991年 ， 史庫理 、 柏投 · 恩格勒 （ Berthold Englert ） 與賀柏 · 沃爾特 （ Herbert Walther ） 給出實現這實驗的方法 。 後來 ， 物理學者又設計出很多種不同的量子擦除實驗 。 量子擦除技術可以用來提升顯微鏡的分辨率 。