Si pongo una sola rendija aislada en un estado de desplazamiento cuántico del gato ligeramente a izquierda y derecha, ¿producirá interferencia un haz a través de ella?

Answer 1

¡SI! ¡SI! ¡Acabas de (re) descubrir la clave de la computación cuántica óptica!

Primero déjeme felicitar al OP por agregar una definición matemática de la pregunta. ¡Las matemáticas realmente ayudan a descifrar la esencia de una pregunta cuántica o cualquier ciencia para el caso!

La pregunta aquí se puede ver de la siguiente manera: si tengo una doble rendija “gato cuántico” que está hecha de una sola rendija en superposición, ¿obtengo difracción?

Esta es en realidad la base de toda una rama de la computación cuántica y el procesamiento de información cuántica llamada [o basada en] óptica cuántica. Así es como funciona.

Para comenzar, toma un solo fotón que está polarizado horizontalmente. Suponga que lo presenta con una lente polarizada que está polarizada horizontalmente. ¿Lo que pasa? ¡Derecho! Pasa a través de la lente. Ahora suponga que lo presenta con una lente polarizadora vertical. ¿Lo que pasa? Justo se absorbe! Ahora suponga que lo presenta con un divisor de haz polarizador. Este es un dispositivo que envía luz polarizada horizontalmente a la izquierda y luz polarizada verticalmente a la derecha. Obviamente el fotón gira a la izquierda.

Ahora comienza la diversión! Supongamos que giro el divisor de haz 45 grados. Ahora que pasa! ¡Maldito! ¡El fotón tiene que elegir! ¿Hacia dónde va? Tiene que ir a alguna parte! ¿Izquierda o derecha? No puede simplemente desaparecer. ¡Ves que irá a la izquierda el 50% del tiempo y a la derecha el 50% del tiempo! Si agrego espejos a izquierda y derecha del divisor de haz para reenfocar la luz en una pantalla, ¡viola, obtengo un patrón de interferencia!

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Nota: la academia cambia lentamente. Enseñamos doble rendija como si fuera un experimento de ciencia abstracta. La dualidad de la partícula de onda de doble rendija es la base de los productos comerciales, incluida la computadora cuántica de onda D, el cifrado cuántico, etc. ponerse al día con la realidad.

Answer 2

Para que esto funcione, es necesario que la barrera sea 100% reflectante (excepto donde está la rendija, por supuesto). Además, la luz reflejada tendría que desaparecer en el espacio exterior o en algún lugar donde no interactuaría con nada más. Eso asegura que no esté recopilando ninguna información “en qué dirección” en la barrera, lo que destruiría el patrón de interferencia.

Answer 3

Sí, produciría interferencia de doble rendija, por un tiempo. Eventualmente, una cantidad suficiente de los fotones incidentes habrán sido absorbidos por la ranura y su posición se descodificará (“colapsará”) en una de las dos posiciones; el patrón de doble rendija se desvanecerá.

Answer 4

Las primeras partículas de su haz colapsarían la hendidura de una superposición (“estado de gato cuántico”) de izquierda y derecha en un estado clásico de 100% a la izquierda o 100% a la derecha antes de que algo interesante pudiera suceder. ¡Lo siento!