非偏振光子的波粒二象性
双路径干涉仪中的光子最佳地体现了波粒二象性（WPD），这是量子理论的核心概念。迄今为止，WPD关系通常写作 \(V^2+D^2 \leq 1\)，其中 \(V\) 是干涉条纹可见度，\(D\) 是路径可区分度，即区分光子通过哪条路径的能力。只有当路径标记器（WWM）处于纯态时，该不等式才会达到饱和；路径标记器通过光子的内部自由度（如偏振）来体现路径信息（WPI）。对于混合态WWM，传统定义的可区分度低估了WPI的量，因此无法使WPD关系饱和。在此，该团队引入了一种广义的可区分度度量 \(D\)，该度量能正确量化WPI，并在基于纯化框架下，对所有纯态和混合态WWM实现WPD关系的饱和。为此，混合态WWM被视作WWM与外部自由度（如环境）之间纠缠形成的结果，而 \(D\) 的定义则使其包含了WWM与环境之间共享的总WPI。该研究表明，如此定义的 \(D\) 可在实验上量化，且无需访问环境即可独立于 \(V\) 进行测量。研究人员利用完全混合（非偏振）状态下产生的真正单光子，在实验上评估了 \(V\) 和 \(D\)，从而验证了饱和的WPD关系。
