OEDU-QEDK 量子擦除实验套件

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产品说明

Oeabt教学演示系列产品旨在通过各种经典实验来促进物理学、光学、光子学以及各种新兴研究领域的发展。每种教学套件包含所有必需的组件和一本说明手册,手册中有详细的装置说明和教学操作指导。

量子擦除实验基本结构包括两个分光器、两个反射镜、一个合束器和一个偏振器。


光源组件
项目
型号
备注
数量
Ø12mm激光源
OM-12A520-3-G
波长520nm,功率3mW
1
激光器安装孔
POL-12
安装孔径:Ø12mm
1
笼式调整镜架
MC-S1
平滑孔款,兼容Ø1英寸光元件,±5°俯仰±3mm平移
1


反射镜组件
项目
型号
备注
数量
铝膜反射镜
TFA-C1
Ø25.4*5mm,适用波长:380-780nm
2
二轴可调镜架
MK100-A
兼容Ø1英寸光元件,可调倾斜±4°
1
三轴可调镜架 OST-K100
兼容Ø1英寸镜片,可俯仰调节±4º~±6º
1

分光器组件
项目
型号
备注
数量
分光平片
PSMH-S38-M
38*32*1.1mm,适用波长:400-700nm,入射角45°
2
倾斜调整安装座
LB-A3 
±4°俯仰,Z轴±2mm
2
矩形安装架
LFM1-A
安装厚度<3mm,宽度在28-40mm的光元件
2


透镜组件
项目
型号
备注
数量
平凸透镜
OLB-I1-70PM
Ø1英寸,f=70mm,增透膜:400-700nm
1
透镜安装座
SM-R1
兼容Ø1英寸光元件,SM1螺纹
1

偏振器组件
项目
型号
备注
数量
线偏振片
PBSW-C1
Ø1英寸,适用波长:400-78nm
3
旋转安装座
SM-RP1
360°旋转,分度2°;零刻度线分度1°;游标刻度5弧分
3


机械组件
项目
型号
备注
数量
面包板
OHD4060-A
400*600*13mm,M6螺孔阵列,5个沉孔
1
接杆支架
CAT57-T
伸缩式接杆支架,L=57mm,旋扭高度8mm,兼容Ø12.7mm接杆,M6螺孔
9
PCAH2-S
Ø12.7mm接杆,L=50.8mm,一端M4一端M6螺孔
9
PCA31-S
接杆底盘,M6螺栓
9
M-BASE-C
叉式压板,固定接杆支架位置
9
光斑观察白屏板
PIS-A2
白板:148*90*4.4mm
2
CFP0.5-S【M4】
白屏板接杆,Ø1英寸,L=12.7mm,
2
工具配件
MHR-B1
磁性准直尺,带公/英制刻度
2
SPW-TH
扳手工具架,含手拧螺丝*7颗和六角扳手*7把
1
SPW-SM150
卡环扳手,L=150mm,带刻度,兼容SM1卡环
1
螺丝包
附赠
-
示意图
通用参数

☑量子擦除实验


-实验摘要

量子擦除实验进一步验证了微观粒子同时具有波动性和粒子性,即所谓的波粒二象性。在传统的双缝干涉实验中,粒子通过双缝后会在屏幕上形成干涉图样,这表明粒子具有波动性。但测量粒子通过哪条缝时会破坏干涉图样,显现出粒子性。这使得我们无法同时观测波动性和粒子性。量子擦除实验中,单光子进入马赫曾德干涉仪中。光子通过两个线偏振片“标记”为具有水平或垂直偏振态,指示它们从哪路通过干涉仪。干涉图案(波动性质)和路径信息(粒子性质)无法同时测量,因为测量路径信息会破坏干涉图案。第三个偏振片放在两路光合束后的位置,它将“擦除”路径信息,使光子再次失去标记,因此又能恢复干涉图案。

本套件没有像原始量子擦除实验那样使用单光子,而是使用了绿色连续波(CW)激光光源,它发出的光束肉眼可见。虽然实验结果可以用经典物理学来解释,但用量子力学来描述则可以完美地类比单光子量子橡皮擦实验。




——实验原理:

具体步骤如下:

(1)双缝干涉:粒子(如光子)通过双缝后,在屏幕上形成干涉图样,显示其波动性。

(2)路径信息记录:当探测器记录粒子通过哪一条缝时,干涉图样消失,表明粒子的波动性被破坏,显示出粒子性。

(3)量子擦除:引入量子擦除器(如偏振器或纠缠光子),通过特定操作“擦除”路径信息,恢复干涉图样,即使路径信息已被记录。


——实验目的:

(1)验证波粒二象性:展示微观粒子(如光子)在不同实验条件下的波动性和粒子性。

(2)研究量子测量的影响:探讨测量如何影响量子系统的状态,揭示量子测量对粒子行为的影响。

(3)量子纠缠与非局域性:通过量子擦除器和纠缠态,展示量子纠缠和非局域性的现象。

(4)教育和科普:通过直观的实验帮助理解量子力学基本概念,激发学习和研究兴趣。



——套件清单

量子擦除实验基本结构包括两个分光器、两个反射镜、一个合束器和一个偏振器。


——实验内容




OEDU-QEDK 量子擦除实验套件

验证波粒二象性:展示微观粒子(如光子)在不同实验条件下的波动性和粒子性。

研究量子测量的影响:探讨测量如何影响量子系统的状态,揭示量子测量对粒子行为的影响。

量子纠缠与非局域性:通过量子擦除器和纠缠态,展示量子纠缠和非局域性的现象。

教育和科普:通过直观的实验帮助理解量子力学基本概念,激发学习和研究兴趣。

量子擦除实验通过展示测量对量子状态的影响,以及擦除测量信息后系统恢复的现象,深刻揭示了量子力学的基本原理。

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