惠勒延迟选择光子实验中全路径信息与干涉的共存

我们提出了一个计算机模拟模型，该模型是惠勒延迟选择实验的精确复制，该实验使用单光子源和由50/50输入分束器及可调反射系数$R$的可变输出分束器组成的马赫-曾德尔干涉仪（V. Jacques等人，Phys. Rev. Lett. 100, 220402 (2008)）。对于$0\le R\le 0.5$，实验测量的干涉可见度$V$和路径可区分度$D$（量化路径信息WPI的参数）满足互补关系$V^2+D^2\le 1$，从而允许在保持有限可见度干涉的同时获得部分WPI。该模拟模型完全基于实验事实，满足爱因斯坦的局域因果性判据，且不依赖于任何量子理论或概率论概念，定量再现了量子理论计算的平均值。我们的结果证明，可以对该实验进行纯粒子描述，即使当D=0, V=1时也可以拥有全WPI，因此关系式$V^2+D^2\le 1$不能被视为量化互补性概念。