실험 결과에서 광자가 쪼개지지 않는다는 결론은 성급하다.

[노이즈]

실험1에 대한 분석

(1)

만약 소스의 광이 수직편광 광자와 수평편광 광자의 두 종류만 임의의

비율로 방출되고 있다면 당연히 광자는 편광판에 의해 분리되어 계측되므로

동시에 검출이 되지 않는다.

이 경우 실험결과는 광자의 쪼개짐 여부에 대한 어떤 결론도 주지 않는다.

(2)

만약 광자가 수직과 수평 성분을 갖는 편광판의 편광각과 일치하지 않는 경우
광자가 쪼개진다면 수직성분과 수평성분의 분리를 생각할 수 있다.

이 경우 쪼개지는 광자의 에너지가 같은 크기로 쪼개지고, 이것을 센서가 같은
양자효율로 측정한다고 가정 또는 입증하거나 설령 에너지 차이가 나더라도 작은

에너지를 센서가 측정할 수 있다는 가정또는 선행 입증이 필요하다.

만약, 광자가 수평성분과 수직성분으로 쪼개지더라도 그 에너지 분할 비율이
큰 차이를 나타내고, 큰 쪽은 검출이 되는 반면 작은 쪽은 센서가 검출하지
못한다면 동일한 실험 결과를 줄 수 있다.

(3)

하나의 광자가 분리된다고 가정하면 그 에너지가 분할되므로 파장(진동수)
역시 쪼개진다는 의미가 된다. 더욱이 이 분할 비율은 5:5로 고정될 수 없
으며 그 비율은 매우 넓은 스펙트럼이 된다.

그렇다면 이런 파장과 줄어든 에너지데 대해서도 검출기의 양자효율은 동일
해야 한다는 가정이나 입증이 필요하다.

이와 같은 이유에서 두 검출기에서 동시에 검출되는 광자의 비율이

1% 이하라는 실험 결과가 "광자가 쪼개지지 않는다" 는 사실을

입증해 준다고 볼 수 없다.

예를 들어 수직 편광판에 대해 Θ의 각도를 갖고 평광방향으로 A라는 진폭을

갖는 광이 분리된다면 그 성분은 각각 AcosΘ과 AsinΘ 가 된며 이들이 각각의

편광판을 지나 검출기로 가게 된다.

이 경우 검출기에 동시에 검출이 되려면 광은 분할된 에너지의 크기(원래 광의

10분의 1이나 100분의 1이 되더라도)에 관계없이 측정이 되어야 한다는 

가정이 필요하게 된다.  

 그러나 현실적으로 검출기가 그렇게 동작하지 않는다.

광자가 쪼개진다고 가정할 때 검출기에 동시에 측정되는 빈도는 100%가

아니라 성분인 cosΘ^2와 sinΘ^2의 값이 동시에 어느 임계값 이상(검출기

가 동작할 임계값)일 확률에 비례해야 한다.

다시 말하면 광자가 쪼개진다고 가정하더라도,

 소스에서 방출되는 광자의 편광각이 45도 부근(두 조각 광의 에너지 비가

극단적으로 비율의 차이로 분할되지 않을 조건)의 일부의 각도인 광에

대해서만 검출기가 동시에 동작하며 그 외의 경우는 따로 동작한다.

그러므로 두 검출기 동시검출 비율은 광자의 에너지 분할비와 검출기의

검출 성능에 따라 현저히 낮아질 수 있다.

[박영훈]

그것부터 짚고 넘어가야 할 것이라 여겨집니다. 측정장치의 검출기에 대한 논의를 제시하는 바입니다.

[antivirs]

편광된 광자와 각도가 다른 예로 45도 편광판을 놓고 실험한다고 했을때 쪼개어져서 에너지가 나뉘어 진다면, 광자검출기를 바꾸면됩니다. 파장에 따라 검출효율이 다른 검출기들이 있죠... 쪼개어진다면 그 에너지를 예상할 수 있을 꺼고 그 에너지에서 최대 효욜을 보이는 검출기를 각각 사용하면 됩니다.

[antivirs]

또 다른 방법은 광자가 쪼개어지지 않는다는 가정을 하고 편광판과의 각도에 따라 도착하는 확률을 양자역학으로 구하고 거기에다 쪼개어지지 않는 에너지의 광자를 검출할 효율을 곱해서, 검출하는 수와 일치하는지를 보면 됩니다. 두가지 방법다 써봐도 되겠지만, 후자쪽만해도 충분한 실험이 됩니다.

[antivirs]

검출기 문제는 생각보다 걱정안해도 될 것입니다. 켈리브레이션을 잘하고, 정당한 조합으로 구성한다면, 문제될 것이 없죠... 그런 구성이 되었다면, 남은 것은 30%의 효율이든 100% 효율이든, 양쪽 검출기에 동시에 검출될 가능성과는 무관하다는 사실입니다. 따라서 동시 검출되는 수가 펄스에서 동시 발생할 확률과

[antivirs]

같다면, 광자는 쪼개어지는 것이 아님을 알 수 있습니다.