Интерференция одиночных фотонов

Интерференция одиночных фотонов — это наблюдаемое проявление волновой природы света в экспериментах, где фотоны посылают по одному. Даже при поодиночном посыле на экране постепенно накапливается интерференционная картина, характерная для волнового наложения амплитуд вероятностей, а не классического сложения интенсивностей. Основные экспериментальные схемы - Двухщелевой эксперимент (Юнг) - Источник испускает по одному фотону; детекторная пластинка фиксирует отдельные попадания. С течением времени распределение попаданий формирует интерференционные полосы. - Интерферометр Маха — Цендера или Маха — Цендера/Михаэля - Фотон разделяется на два пути, затем пути снова объединяются. Изменяя разность фаз между путями, меняют вероятность обнаружения в выходных портax. - Эксперименты с одноквантовыми источниками и одномодовыми волноводами - Используют одиночные источники (например, квантовые точки, атомы) и сверхчувствительные детекторы для наблюдения статистики распределения. Физическое объяснение - Квантовая интерпретация - Фотон описывается волновой функцией или амплитудой вероятности ψ. При наличии нескольких путей суммируются амплитуды, а вероятность обнаружения пропорциональна |ψ_total|^2. - При изоляции отдельного фотона и отсутствии информации о том, по какому пути он прошёл, интерферируют амплитуды разных альтернатив. - Роль принципа дополнительности - Если измерение даёт информацию о пути (which-way), интерференция исчезает. Чем точнее путь известен, тем меньше...