高等量子几何相位如何理解的,量子干涉特性?

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量子干涉特性?

这是《科学》杂志在线发表相关研究成果。

中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室杨学明和张东辉院士团队在对“最简单”的化学反应氢原子加氢分子的同位素(H+HD→H2+D)反应的研究中,发现了一种不常见的量子干涉效应,并且利用这一量子干涉效应首次揭示了化学反应中远低于锥形交叉点的几何相位效应。

“该研究一方面再次揭示了化学反应的途径是复杂而有趣的。尽管这一自然界中最简单的反应体系已经被研究得相当透彻,但仍然存在着科学家们以前完全认识不到的新而且奇特的化学反应机理。同时,量子干涉效应的发现也揭示了原子分子因碰撞而发生化学反应过程的量子特性。

“这有助于更加深入地理解化学反应过程,丰富对化学反应的认识。

量子干涉描述了同一个量子系统若干个不同态叠加成一个纯态的情况。它可以是粒子跟自己干涉,跟粒子之间的相互作用无关。

关于这一条有一个著名的单光子干涉实验,在光子的双缝干涉实验中,把光子通量调到很低,使得光子在其相干时间内,最多只可能有一个光子通过双缝。这种情况下虽然单个光子只可能在屏幕上显示一个点,但不同时刻(在时间上不相干)通过双缝的很多光子却可以在屏幕上形成双缝干涉图象。

(2)量子干涉必须在存在路径不确定性的情况下才有可能发生,当关于路径确定的信息原则上有可能被人获知时,干涉就会消失。

著名的惠勒延迟选择实验(Wheeler's delayed choice experiment)就是关于这一条的事例。

更精彩的实验是1991年在美国留学的两个中国学生在他们导师的带领下,完成的一个双光子干涉实验【PRL67, 318 (1991)】。实验表明,双光子干涉中也遵循这一原理。该实验后来在《科学美国人》上有详细报道。

(3)从量子干涉实验中,人们可以得到粒子跟环境相互作用的某些信息,但永远不可能得到粒子内部状态方面的信息。到目前为止没有发现任何一个实验事实违反这一条。

经典干涉和量子干涉的比较

相位怎么看好坏?

相位本身不具有好坏之分。

因为相位是描述两个波之间的关系,是一个相对性的概念,没有绝对的好坏之分。

在不同的应用中,对于相位的要求也不同。

例如在通信领域,正确的相位关系对于保证信息的有效传输至关重要,而在光学领域,相位的特性则关系到光的折射、反射和干涉等现象。

同时,相位的量化表达方法也有多种,如弧度、角度、周期等,其转换关系也需要注意。

因此,在实际应用中需要根据具体情况来判断相位的好坏,不能简单地就好坏进行评价。

相位没有好坏之分,只有相位相符或者相位不符之分。

因为相位是描述两个波形之间的相对位置关系,如果两个波形的相位相符,就意味着它们在同一点处都是同时到达极值或者同时到达最小值;相位不符则意味着它们在同一点处一个达到最大值,一个达到最小值。

因此,相位没有好坏之分,只有相位相符和相位不符之分。

在实际应用中,相位相符通常是很重要的,它能够确保两个波形能够正确地叠加在一起,从而得到期望的效果。

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