又到了度假季。歐洲人視度假如朝聖，辦公室常常連一半都坐不滿，勉強到的也是懶洋洋。
同時，還有一個小問題。
我們部門單獨的小辦公樓不知道被哪位舉報說某女廁所房頂發現黴斑。那還了得？馬上找人大修。於是兩層的共8個廁所隻男女分別留一個給大家。然後又被投訴，說法律規定15個人必須有一個廁所，我們這樣根本是非法辦公。
公司後勤部門沒辦法隻好租了兩個Container放在樓外入口處——不料繼續有人投訴，說不能讓坐在辦公室的同事隔窗看到誰去上廁所了會影響心情，必須給窗戶加擋視線的膜。
所以這一陣子大家聊天轉來轉去就會轉回這個話題，包括中午吃完飯8掛。
“我們男的沒事，隨便找個Bursch也能解決，你們女的不是很慘？”
“有什麽關係？我們現在開始種樹，到時候一人一叢，跟辦公室一樣寫好個人名字。私人空間嚴禁打擾”。
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本來規定吃飯隻給30分鍾的，連老板都坐在那裏笑，大家當然不看表。
8掛完畢。那誰誰可以撤了。
收到留言，說希望聽我聊幾句光子雙縫實驗，我看了一下，這不就是quantum eraser?又突然想起來陶三跟我提過光子擦除，我當時愣住了說不知道是什麽，大概他想說的也是這件事。
Eraser?差點想到那個黃色笑話。
這個沒什麽，兩個量子effect都可以拿來解釋，interefernce（幹涉）和entanglement（糾纏）。
從雙縫實驗（double-slit experiment）說起好了。
雙縫幹涉大家應該多少聽說過。相幹光束同時通過兩個小孔，後麵的屏幕上，觀測到的會是一串虛線（5，7吧），肯定不會是兩條。
道理很簡單。幹涉是粒子波的性質的體現。同頻同向的波疊加出現亮紋，同頻異相互相抵消出現暗紋。
你隻發出一束光，得到的也是這樣明暗相間的條紋——那是粒子的wave實驗證明。
這沒什麽稀奇，稀奇的是單束光子的雙縫實驗再多加一點條件，會出現被稱為的quantum eraser現象。即
如果你隻觀測粒子穿過哪個窄縫（which slit the particles go through），那麽得到的結果是：
粒子（波）的幹涉特征消失，隻有粒子性，也就是，隻觀測到兩個斑點。
(請忽略這張圖的文字注釋，那是不對的，我隻是不想手繪拿它做個意思)。
按照坊間傳說的是，你把攝像機放到光束，看到的是粒子性，拿開，是前麵的幹涉條紋也就是波動性——好像粒子知道它在被你觀測一樣。好神奇啊$§"%$§/&§%$&(
這一類以訛傳訛，在我看來基本和什麽觀測會改變粒子的物理性質那些謠一樣，真是讓我哎呀呀呀。
有人敢說，居然也有人敢信。連陶三的經見了都得服。
再回來看實驗到底是怎麽做的。
我再聲明，你知道which slit the particles go through這件事絕對絕對不會改變（去掉）粒子波的特征。它的實質是你的觀測不再是一個波函數（同時）通過兩個窄縫而是一個（你把Observer Detector放在某一個窄縫了），因此觀測結果實際上是單縫衍射（one slit diffraction pattern），粒子的波動性（也就是幹涉特征）當然還存在隻是看起來不再那麽明顯（一堆在一起），給你它不存在的感覺。
再接著看。
如果你把Observer Detector放在另一個光束，結果當然是一樣的。
那是什麽？你隻能得到兩個光斑（即我上麵圖的示意）。
我再解釋。你為了用到which slit the particles go through這個信息，同時用的是兩個Observer Detector，最後的結果，等於是兩次觀測的疊加。而拿掉追蹤到which slit the particles go through信息的Detector，則變成一個Detector對雙縫實驗的觀測。
這裏有一個量子力學裏不太好理解的地方，在微觀世界量子範疇，實驗結果取決於你觀測的對象（！！！）。
另一個可以用來解釋這個實驗的是量子糾纏（entanglement）。簡單來說，entangled的粒子間有些信息是彼此包含的，但是在你觀測之前並不知道它們互相share的是什麽，隻知道這件事存在（我當時應該用的是兩隻鞋，在打開之前，你並不知道對方是左腳還是右腳，但是你看到你的那隻的那一刻，馬上知道了對方的信息）。
回到雙縫實驗。
你將光束通過兩個窄縫之後，再用crystal使它們變成一對對entangled的粒子，也就是彼此關聯。每一對entangled的粒子，其各自波函數取決於它通過的是哪個窄縫（這個應該很好理解吧）。這個信息被稱為，which way information，指的是entangled的粒子在哪裏被生成的。
which way information在這裏起的作用是，屏幕上的光斑不再顯示粒子的波動性。也就是，通過兩條窄縫達到屏幕上的光斑沒有幹涉現象。
這件事實質和上麵提到的是一樣的，你在用兩個Detector觀測，也就是隻能觀測到粒子性。
現在，把這個which way information信息拿掉，等於隻用一個Detector，相當於eraser你的which way information，這也是“擦除”這兩個子的含義。
那隻能退回到光的波動性，也就是觀測到的雙縫幹涉現象。
換句話說，粒子在屏幕上顯示的永遠是同樣的特征，即波動性（幹涉）和粒子性（一小堆）共存。這個實驗的實質是，你用了不同的觀測方法，兩個獨立Detector（包含which way information）和不包含which way information的一個Detector。
所以結果當然不一樣。
再重複一遍這句話，在微觀世界量子範疇，實驗結果取決於你觀測的對象。
關於delayed choice quantum eraser ?
那完全是另外一種觀測方式。
關掉前麵說的兩個Detector（隻顯示粒子性的結果那個），使兩條beam直接打到半透明白色屏幕，它起的作用是把光束打散，一部分透過去，一部分被反射（所以這個白色屏幕被稱為semi-transparent。網上的圖，右下角那兩個白色小塊）
反射那一部分的粒子是混在一起的，也就是它們這時候來自哪一個窄縫的信息（which way information）不見了。
如果隻觀測C，那當然能有粒子的波動性（幹涉現象）出現（拿掉了which way information）。
對C點和D點的觀測結果一樣，都呈現粒子波動性，這個很好理解。
拿掉which way information這件事，即quantum eraser。它發生在粒子被enatngled之後。而所謂delayed choice quantum eraser裏提到的delayed是指delayed發生在兩束粒子達到semi-transparent的白色屏幕之後。隻要你使粒子經過的路徑足夠長，這個條件很容易滿足。
上麵提到的，C和D都能觀測到波動性，但是完全是不一樣的PATTERN，它們圖像合在一起，完全是entangled的兩束粒子實驗結果，也就是沒有粒子的波動性出現。拿掉C當然D的結果恢複到波動性，拿掉D同理。
你當然沒有rewrite the past，隻是選了不同的觀測對象。
如果上麵的幾千字都省掉，那麽這個實驗的本質是，你用的是不同的觀測方法，當然得到的實驗結果不同，而且它和quantum eraser裏提到的eraser也完全沒有關係（這一段可以念很多經的，越無知的，越可以撒開了念）。
很可惜那些都白念，改變不了mother nature——觀測絕對絕對不會對任何物理性質有改變。
OVER。
