宏观实在性检验中的光偏振测量

根据宏观实在性的世界观，给定系统的属性存在于测量之前且独立于测量，这与量子力学不相容。Leggett 和 Garg 提出了一种能够识别违反宏观实在性的实用判据，迄今为止，在微观和介观系统上进行的实验始终支持量子力学而排除了宏观实在性。然而，宏观实在论者总是可以将此类违反归因于测量对这些小系统产生的扰动，因此确证性的测试需要使用非侵入式测量，最好是在宏观物体上进行，因为在此类物体上这种测量似乎更可行。然而，生成能够违反宏观实在性的真正宏观量子叠加态仍然是一个巨大挑战。在这项工作中，我们提出了一种利用光偏振测量的装置，光偏振是一种在经典和量子背景下都被广泛操纵的属性，从而建立了微观世界与宏观世界之间的完美联系。具体而言，我们利用 Leggett-Garg 不等式和时间无信号判据，研究了不同种类测量（特别是具有不同粗粒化程度）下光偏振的宏观实在性特征。我们的方案通过构造对相干输入态是非侵入式的。我们表明，对于两个正交偏振模式中光子数确定的态，总存在一种使测量足够粗粒化的方法，从而使对宏观实在性的违反任意小，而足够尖锐的测量总是会导致显著的违反。