Pourquoi les motifs d’interférence dans la gomme quantique à choix retardé s’annulent-ils? Pourquoi / comment a-t-il un déphasage?

RHawkeyed

Pourquoi les motifs d’interférence dans la gomme quantique à choix retardé s’annulent-ils? Pourquoi / comment a-t-il un déphasage?


Parler de cette expérience https://en.wikipedia.org/wiki/Delayed_choice_quantum_eraser#The_experiment_of_Kim_et_al._.282000.29

Je suppose que toute personne capable de répondre à ma question connaît déjà un peu l’expérience et la page wiki l’explique mieux que moi. Mais voici l’essentiel selon ma compréhension: vous envoyez des photons à travers une double fente puis les divisez en deux photons intriqués. L’un passe à D0 et l’autre à une configuration de demi-miroirs et de détecteurs où il y a un changement 50/50 d’effacement ou de conservation des informations relatives au chemin ou « qui fend » le photon traversé.

Le montage de l'expérience de la gomme quantique à choix différé de Kim et al. Le détecteur D0 est mobile

Alors que le motif collectif de tous les photons frappant D0 n’est qu’une ligne floue, vous pouvez sélectionner les sous-ensembles R1 R2 R3 et R4 en utilisant le compteur de coïncidences. C’est-à-dire que R1 fx montre uniquement les photons frappant D0 qui avaient également une particule « sœur » frappant D1. Maintenant, R1 et R2 montrent un motif d’interférence, déphasé l’un par rapport à l’autre de sorte qu’ils s’annulent dans l’image collective de D0.

La distribution des photons de signal à J0 peut être comparée à la distribution des ampoules sur le panneau d'affichage numérique. Lorsque toutes les ampoules sont allumées, le panneau d'affichage ne révèle aucun motif d'image, qui ne peut être `` récupéré '' qu'en éteignant certaines ampoules. De même, le motif d'interférence ou le motif sans interférence entre les photons de signal à D0 ne peut être récupéré qu'après avoir éteint (ou ignoré) certains photons de signal et quels photons de signal doivent être ignorés pour récupérer le motif, ces informations ne peuvent être obtenues qu'en regardant photons fêlés intriqués correspondants dans les détecteurs D1 à D4.

axe x: position de D0. axe y: taux de détection conjointe entre D0 et D1, D2, D3, D4 (R01, R02, R03, R04). R04 n'est pas fourni dans l'article de Kim et est fourni selon leur description verbale

Maintenant, voici ce que je ne comprends pas: pourquoi y a-t-il une différence entre D1 et D2? Sur les graphiques R1 a un pic au milieu tandis que R2 a une vallée, pourquoi ne pas s’inverser? Qu’est-ce qui différencie D1 et D2? Qu’est-ce qui décide lequel obtient des pics à certains points et l’autre obtient le contraire?

Est-ce que D1 et D2 ont toujours un pic ou une vallée au milieu? ou sont-ils simplement toujours déphasés pi l’un par rapport à l’autre mais pas par rapport au milieu? Quoi qu’il en soit, ce que je veux vraiment savoir, c’est pourquoi / comment R1 et R2 se révèlent-ils déphasés?

Norbert Schuch

Donner les détails ici plutôt que de diriger les gens vers wikipedia, et expliquer quel point exactement vous ne comprenez pas à ce sujet (et quelle partie vous ne comprenez pas) augmentera probablement vos chances d’obtenir une réponse.

Réponses


 naïve

Si nous pensons que le phénomène en sens inverse, une onde avancée quitte d1 ou d2. L’onde partant de d1 frappe BSc et se divise en bleu et rouge, mais l’onde bleue est décalée en phase par rapport au rouge en raison de la réflexion à BSc. de même pour les ondes sortant de d2, dans ce cas le faisceau rouge est déphasé.

RHawkeyed

Je n’y avais pas pensé, mais je ne comprends toujours pas très bien. Nous avons donc un déphasage, mais comment cela se propage-t-il aux sous-ensembles R01 et R02? Ce sont des sous-ensembles de D0 non?

naïve

une autre onde avancée quitte D0 (de la partie R01 ou R02) rencontre l’onde avancée de D1 ou D2, à BBO ils fusionnent et vont à la source laser.


 user12262

Delayed_choice_quantum_eraser # The_experiment_of_Kim_et_al. […]
Maintenant R1 et R2 montrent un modèle d’interférence

Ces deux modèles de comptage de coïncidences apparaissent tous deux en fonction de  » x  » (voir la flèche étiquetée à côté du détecteur D0 dans le schéma); c’est-à-dire que le détecteur D0 est placé à différents endroits du plan de convergence où la  » lentille  » produit une image suffisamment nette du cristal BBO avec les deux fentes.

Différents « emplacements d’image x  » correspondent (toujours très légèrement) à différentes trajectoires de rayons du cristal BBO à la lentille; c’est-à-dire que les traces supérieures rouges ou bleues diffèrent (toujours très légèrement) en fonction de (la valeur de)  » x « .

Qu’est-ce qui différencie D1 et D2?

Surtout, en raison des propriétés du cristal BBO, photon par photon, il existe une relation très précise entre les trajectoires exactes des rayons du cristal BBO à la lentille et les trajectoires exactes des rayons du cristal BBO au prisme  » PS « . Comme les premiers changent en fonction de (la valeur de)  » x « , les seconds aussi. Par conséquent, les longueurs exactes du trajet de lumière depuis l’une des fentes jusqu’aux détecteurs D1 ou D2 peuvent changer (toujours très légèrement) en fonction de (la valeur de)  » x « . Par conséquent, séparément pour les détecteurs D1 ou D2, la différence de longueurs de trajet pour les deux fentes peut varier, entraînant un changement d’interférence entre constructif et destructif, car (la valeur de)  » x  » est modifiée au cours de la prise de données.

Bien sûr, la disposition exacte des composants expérimentaux avait été optimisée (et maintenue suffisamment stable) pour que l’effet d’interférence apparaisse bien en évidence.

Aussi: S’il est nécessaire (pour que l’installation soit dite avoir « fonctionné correctement et comme spécifié ») que le taux de comptage combiné de D1 et D2 (en coïncidence avec D0) reste constant et indépendant de (la valeur de)  » x  » alors les motifs d’interférence de D1 et de D2 apparaissent nécessairement complémentaires.

 

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