所謂光子的「自我」干涉

量子力學以單一光子進行雙狹縫干涉實驗，發現光子看似隨機的行為卻在累積許多次單一光子的個別結果，展現了干涉現象的明暗帶。也就是光子看似隨機的行為，其實已避開了破壞性干涉的相位。如果光子是波，那無疑地光子兩個狹縫都會走。最後落在「出現機率」非零之處。

就單片玻璃的反射而言，光子在玻璃厚度剛好產生建設性干涉時，發生反射而在破壞性干涉時發生穿透。但光子又以何種形式「事先」了解干涉的情形而決定已身行為? 如何在「看似」沒有實際走波的另一分支的情況下、能量沒有耗損地走另一條路徑? 其中資訊是如何傳遞的?

以哥本哈根詮釋而言，所謂「光子」只有在實驗頭、尾(測量)時才會出現，其餘時間其屬性都是處於不可知的狀態，即所謂大霧龍(Great Smoky Dragon)的狀態或疊加狀態，僅能以機率描述。


但在平行世界詮釋中，因為堅持古典的世界觀:

說法之一

• 光子在世界A走左狹縫、在世界B走右狹縫，進而彼此干涉，依機率而落在空間某處，此時世界又合同為一(那何時分為兩個或多個? )。但光子又以何種形式干涉遠方且不同世界的光子? 這是非局域性的現象。
• 在這種說法中，要如何解釋單片玻璃的反射? 如果在世界A中光子走R1，而世界B的光子走R2，兩者將互相干涉而消失? 這顯然不對，因為單一光子會穿過玻璃。所以又以不可知的方式知道干涉發生而直接穿越。此時所有平行世界沒有光子走R1/R2路徑而消耗能量、不因探索可能的路徑而耗能、不必走路徑R1/R2才能發生干涉。以上也只是看似如此，實際發生什麼事，一如大霧龍。

說法之二

• 只有在去同調發生時，世界才分為二個。也就是當我們測量光子走那個狹縫時，世界才分為二個，而彼此不再干涉，成為古典世界。(那麼在雙狹縫發生什麼事? 去同調時發生什麼事使世界分裂？只是說波函數發生分支，並不能對世界給出詮釋。)

第n手報導之六：Delayed Choice

圖示為一干涉儀示意圖：

1. Beam splitter會讓50%的光穿過，50%的光反射。因此Detector 1/2都可以偵測到光，若是發射單一的光子，則各有50％的機率。
現在調整其中一條路徑長度（抵達detector 1、2的總路徑長度），使得光在該路徑發生destructive interference，則光只會百分之百抵達其中一個detector。若一次只發射一個光子，並操作很多次，情況亦同。不論用哥本哈根詮釋，或平行宇宙詮釋都可以說明這種現象。事實上這和雙狹縫干涉實驗的道理相同。

2. 右上角的半鍍銀鏡（即detector 1/2之前的半鍍銀鏡），在波的模型中扮演重要的角色，也就是使兩種相位不同的波發生干涉。在單一光子的情況下，有此銀鏡，則透過控制光子可能走的路徑長度，可控制光子到達detector 1或2的機率，也就是波的機率模型，在此模型中，單一光子必須走兩條路徑，才能發生干涉。若是此銀鏡不在，則單一光子被detector 1或2偵測的機率則為粒子模型的機率，即分光鏡(beam splitter)使單一光子走單個不同路徑的機率。

3. 現在有一裝置，可在單一光子出發後，也就是選擇走SB或RB路徑之一後，再決定要不要將半鍍銀鏡置入此系統。也就是在光子到達半鍍銀鏡位置之前，半鍍銀鏡才決定要不要參與這個系統。在傳統思維中，這必意味著單一光子已經行走了某一路徑，而後銀鏡才出現，在這種情況中，detector 1/2偵測到光子的機率，將不會是波的機率模型。

4. 實驗結果：仍然會出現波的機率模型，這意味著，光子可以改變過去的行為。這是傳統的時間思維。有任何其他方法可以解釋此事？

5. 古典的想法: 光子分裂成兩個, 分別走兩條路, 如此方能形成干涉。但光子又怎可分開? 這顯然矛盾。如果光子不能分開, 則可用「隱變量」來說明，但隱變量一直找不到。

6. 半鍍銀鏡不在之時，光子表現的像粒子。有沒有可能其實光子仍然是波，只是此時波的行為結果和粒子相同，且由隱變數影響?

P.S.
Charles Addams Skier Thought Experiment (from New York Times): http://graphics8.nytimes.com/images/2006/12/03/books/YAGO600SPAN.jpg