Квантовая механика, зародившаяся в начале XX века, все еще не раскрыла перед учеными все свои загадки, в частности, загадку корпускулярно-волнового дуализма. С тех пор, как Нильс Бор представил принцип дополнительности в 1927 году, лишь небольшое число квантовых теорий было проверено экспериментальным путем. Например, концепция дополнительности и корпускулярно-волнового дуализма все еще остается не подтвержденной полностью.

Команда физиков из Института фундаментальных наук (Южная Корея) сконструировала интерферометр из двух параметрических кристаллов понижающего преобразования, протравленных когерентными холостыми полями, сообщает Phys.org. Это устройство генерирует когерентные сигнальные фотоны (квантоны), которые используются для измерений квантовой интерференции. Квантоны движутся отдельно друг от друга к детектору. Когерентные холостые поля используются для извлечения информации с контролируемой точностью.

В реальном эксперименте источник квантонов не чистый из-за спутанности с оставшимися степенями свободы. Однако его чистота тесно связана запутанностью между сгенерированными квантонами и всеми остальными степенями свободы отношением μ_s = √(1—E²), которое ученые подтвердили экспериментально.

Корпускулярно-волновой дуализм и квантовая дополнительность были проанализированы и протестированы при помощи запутанного нелинейного двухфотонного источника (ENBS), где состояния суперпозиции квантонов квантово-механически запутанны с когерентными холостыми состояниями в управляемой операции. Исследователи показали, что априорная предсказуемость, видимость и запутанность (то есть чистота источника и точность в модели ENBS) напрямую зависят от количества фотонов луча травления. То есть этот метод можно применять для подготовки состояния запутанности фотонов на большом расстоянии.

Ричард Фейнман однажды сказал, что раскрытие загадки квантовой механики зависит от понимания двухщелевого опыта. Можно предположить, что проведенный корейскими физиками эксперимент может стать важным шагом в понимании принципов дополнительности и количественного отношения корпускулярно-волнового дуализма.