华沙大学
互易空间中光子的杨氏实验
对应于持久自旋螺旋的自旋模式
学分:UW物理系马提乌斯·克洛尔 科学家们第一次演示了杨氏在互易空间中对光子的实验
在光学各向异性液晶微腔中实现了对应于持久自旋螺旋和Stern-Gerlach实验的自旋模式
通过在微腔上施加电压，内部的液晶分子可以这样旋转，使得通过腔的光被迫将其内部状态改变为右旋和左旋圆偏振分量
杨大约220年前的实验表明，当光波通过平板上的两个狭缝时，它们会发生衍射，产生由许多条纹组成的图像(所谓的干涉图像)
狭缝彼此越靠近，干涉条纹分离得就越远
这样，两个狭缝将关于光的信息从位置空间转换到所谓的“互易空间”——方向空间
改变狭缝之间的距离会改变光衍射的角度(以及方向)
从1801年开始，杨的实验不仅在光上进行，还在电子、原子甚至大分子上进行
事实证明，类似的实验可以在互易空间中进行，在互易空间中，沿两个方向发射的光束也应该导致位置空间中的周期性图案
在发表在《物理评论快报》上的一篇文章中，来自华沙大学、华沙军事技术大学、波兰科学院物理研究所和南安普敦大学的科学家演示了杨氏在相互作用空间中对光子的实验
为此，制备了填充有液晶的特殊光学微腔
微腔由两个完美的反射镜组成，这两个反射镜彼此靠得很近，内部形成了一个驻波
通过在微腔上施加电压，内部的液晶分子可以以这样一种方式旋转，即通过腔的线偏振平面波光被迫将其内部状态改变为右旋和左旋圆偏振分量，这些分量从原始光束路径向相反方向偏转
这与杨氏实验的情况相似——然而，这一次，狭缝的作用是由“互逆空间”中两个不同方向的光扮演的
在样品表面，即“位置空间”上，观察到由线偏振条纹组成的光偏振干涉图案
以前，对于电子也观察到类似的现象——位置空间中电子自旋极化的调制导致了所谓的持久自旋螺旋的形成
事实证明，液晶微腔导致了对电子自旋和光偏振的螺旋的同样的数学描述
科学家将这种现象解释为两个自由度的经典纠缠——光的方向和偏振
观察到带有液晶的光学微腔在某种程度上分离了光的“自旋”——圆偏振起到了自旋的作用——这几乎与1922年斯特恩和格拉赫著名实验中发现自旋100周年相吻合
因此，在一项工作中，观察到量子力学两个基本实验的光学类比
这项工作发表在《物理评论快报》上
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