量化中子在干涉仪路径中的存在度
量子物理
2023-03-06 v1
摘要
通常认为，当观测到粒子各路径间的量子干涉时，无法获得关于该粒子所走路径的准确实验信息。然而，量子系统测量与控制的最新进展可能通过规避传统不确定性极限来提供缺失的信息。在此，我们实验研究了一个穿过双路径干涉仪的中子个体实际上可能在两条路径间发生物理分配的可能性。为此，区分在某一路径中找到完整粒子的概率与单个粒子在两条路径上的分布至关重要。我们通过在仅一条路径中施加磁场，并观测其对干涉仪两个输出端口处中子自旋影响的精确值，实现了这一区分。结果表明，个体粒子体验到施加于其中一条路径中的磁场的特定分数，表明在该两路径干涉被记录之前，粒子的一个分数甚至倍数曾存在于该路径中。所获得的路径存在度等于路径投影算符的弱值，且不是统计平均，而是适用于每一个个体中子，这一点由最近引入的反馈补偿方法所验证。
引用
@article{arxiv.2202.00272,
title = {Quantifying the presence of a neutron in the paths of an interferometer},
author = {Hartmut Lemmel and Niels Geerits and Armin Danner and Yuji Hasegawa and Holger F. Hofmann and Stephan Sponar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00272},
year = {2023}
}