เมื่อใช้ช่องแคบสองช่อง โฟตอนหรือสสาร (เช่น อิเล็กตรอน) จะสร้างรูปแบบการแทรกสอด

แสงจากเลเซอร์สีเขียวส่องผ่านช่องแคบสองช่องที่มีความกว้าง 0.1 มิลลิเมตรและห่างกัน 0.4 มิลลิเมตร

ในฟิสิกส์สมัยใหม่การทดลองช่องคู่แสดงให้เห็นว่าแสงและสสารสามารถแสดงพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับทั้งอนุภาค คลาสสิก และคลื่น คลาสสิก ได้ การทดลองประเภทนี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยโทมัส ยังในปี ค.ศ. 1801 เมื่อเขาเสนอข้อโต้แย้งเกี่ยวกับพฤติกรรมคลื่นของแสงที่มองเห็นได้^{[ 1 ]}ในปี ค.ศ. 1927 เดวิสสันและเกอร์เมอร์และ จอ ร์จ พาเก็ต ทอมสัน และอเล็ก ^ซานเดอร์ รีด นักศึกษาของเขา^{[ 2 ]}ได้แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนแสดงพฤติกรรมเดียวกัน ซึ่งต่อมาได้ขยายไปถึงอะตอมและโมเลกุล [ ^{3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

การทดลองนี้จัดอยู่ในกลุ่มการทดลองแบบ "สองเส้นทาง" ซึ่ง คลื่น เลี้ยวเบน สอง คลื่นจะกลับมาบรรจบกันอีกครั้ง ทำให้เกิดรูปแบบการแทรกสอดอีกรูปแบบหนึ่งคือ เครื่องมือวัดการแทรกสอด แบบMach–Zehnderซึ่งแยกแสงออกเป็นสองส่วนด้วยตัวแยกแสง

ในเวอร์ชันพื้นฐานของการทดลองนี้แหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกันเช่น ลำแสง เลเซอร์จะส่องสว่างแผ่นที่เจาะด้วยช่องแคบขนานสองช่อง และแสงที่ผ่านช่องแคบจะถูกสังเกตบนหน้าจอที่อยู่ด้านหลังแผ่น^{[ 6 ] [ 7 ]}ลักษณะคลื่นของแสงทำให้คลื่นแสงที่ผ่านช่องแคบทั้งสองเกิดการแทรกสอดกันทำให้เกิดแถบสว่างและมืดบนหน้าจอ ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดหากแสงประกอบด้วยอนุภาคแบบคลาสสิก [ 6 ^{] [ 8 ]}อย่างไรก็ตาม พบว่าแสงจะถูกดูดซับที่หน้าจอ ณ จุดต่างๆ เสมอ ในรูปของอนุภาคแต่ละตัว (ไม่ใช่คลื่น) รูปแบบการแทรกสอดปรากฏขึ้นผ่านความหนาแน่นที่แตกต่างกันของการกระทบของอนุภาคเหล่านี้บนหน้าจอ^{[ 9 ]}นอกจากนี้ เวอร์ชันของการทดลองที่รวมตัวตรวจจับไว้ที่ช่องแคบพบว่าโฟตอน ที่ตรวจพบแต่ละตัวจะผ่านช่องแคบหนึ่งช่อง (เช่นเดียว ^{กับ อนุภาคแบบคลาสสิ ก} ) และไม่ผ่านทั้งสองช่องแคบ (เช่นเดียวกับคลื่น) ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}อย่างไรก็ตามการทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าอนุภาคจะไม่สร้างรูปแบบการรบกวนหากตรวจจับว่าอนุภาคผ่านช่องใด ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นหลักการของ ความเป็นคู่ ของคลื่นและอนุภาค^{[ 15 ] [ 16 ]}

พบว่าอนุภาคขนาดอะตอมอื่นๆ เช่น อิเล็กตรอน แสดงพฤติกรรมเดียวกันเมื่อยิงไปยังช่องคู่^{[ 7 ]}นอกจากนี้ ยังพบว่าการตรวจจับการกระทบแต่ละครั้งแยกกันนั้นเป็นไปตามหลักความน่าจะเป็นโดยธรรมชาติ ซึ่งไม่สามารถอธิบายได้โดยใช้กลศาสตร์แบบคลาสสิก^{[ 7 ]}

การทดลองสามารถทำได้กับสิ่งที่มีขนาดใหญ่กว่าอิเล็กตรอนและโฟตอนมาก แม้ว่าจะยากขึ้นเมื่อขนาดเพิ่มขึ้นก็ตาม สิ่งที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่การทดลองช่องคู่ได้ดำเนินการคือโมเลกุลที่แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยอะตอม 2,000 อะตอม (ซึ่งมีมวลรวม 25,000 ดาลตัน ) ^{[ 17 ]}

การทดลองช่องคู่ (และรูปแบบต่างๆ) ได้กลายเป็นการทดลองคลาสสิกเนื่องจากมีความชัดเจนในการแสดงปริศนาหลักของกลศาสตร์ควอนตัมริชาร์ด ไฟน์แมนเรียกมันว่า "ปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยวิธีคลาสสิก ใดๆ และมีหัวใจของกลศาสตร์ควอนตัมอยู่ในนั้น ในความเป็นจริง มันมีปริศนาเพียงอย่างเดียว [ของกลศาสตร์ควอนตัม]" ^{[ 7 ]}

ถ้าเราส่องแสงไปยังช่องแคบขนานสองช่อง แสงจากช่องแคบทั้งสองจะเกิดการแทรกสอดกันอีกครั้ง ในกรณีนี้ การแทรกสอดจะมีรูปแบบที่ชัดเจนมากขึ้น โดยมีแถบแสงและแถบมืดสลับกันเป็นชุด ความกว้างของแถบเป็นคุณสมบัติของความถี่ของแสงที่ส่องสว่าง^{[ 18 ]} (ดูรูปถ่ายด้านล่างทางขวา)

ถ้าหากแสงประกอบด้วยอนุภาคธรรมดาหรือ อนุภาค คลาสสิก เท่านั้น และอนุภาคเหล่านี้ถูกยิงเป็นเส้นตรงผ่านช่องแคบและตกกระทบกับหน้าจออีกด้านหนึ่ง เราคาดว่าจะเห็นลวดลายที่สอดคล้องกับขนาดและรูปร่างของช่องแคบนั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการทดลอง "ช่องแคบเดี่ยว" จริงๆ แล้ว ลวดลายบนหน้าจอจะเป็นลวดลายการเลี้ยวเบนของแสง ซึ่งแสงจะกระจายออกไป ยิ่งช่องแคบเล็กเท่าไร มุมการกระจายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ส่วนบนของภาพแสดงส่วนกลางของลวดลายที่เกิดขึ้นเมื่อเลเซอร์สีแดงส่องผ่านช่องแคบ และหากสังเกตดีๆ จะเห็นแถบด้านข้างจางๆ สองแถบ สามารถมองเห็นแถบเพิ่มเติมได้ด้วยอุปกรณ์ที่มีความละเอียดสูงกว่า ทฤษฎีคลื่นของแสงอธิบายว่าลวดลายนี้เป็นผลมาจากการแทรกสอดของคลื่นแสงจากช่องแคบ

เฟย์แมนชอบพูดว่ากลศาสตร์ควอนตัมทั้งหมดสามารถเรียนรู้ได้จากการคิดอย่างรอบคอบเกี่ยวกับนัยยะของการทดลองเพียงครั้งเดียวนี้^{[ 19 ]}เขายังเสนอ (เป็นการทดลองทางความคิด) ว่าหากวางตัวตรวจจับไว้ก่อนช่องแต่ละช่อง รูปแบบการรบกวนจะหายไป^{[ 20 ]}

ในปี พ.ศ. 2344 โทมัส ยังได้นำเสนอเอกสารที่มีชื่อเสียงต่อราชสมาคมในหัวข้อ "ว่าด้วยทฤษฎีของแสงและสี" ^{[ 22 ]}ซึ่งอธิบายปรากฏการณ์การแทรกสอด เช่นวงแหวนของนิวตันในแง่ของ การแทรกสอด ของคลื่น^{[ 23 ] : 101}บัญชีที่ตีพิมพ์ครั้งแรกของสิ่งที่ยังเรียกว่า 'กฎทั่วไป' ของการแทรกสอด ปรากฏในเดือนมกราคม พ.ศ. 2345 ในหนังสือของเขาชื่อA Syllabus of a Course of Lectures on Natural and Experimental Philosophy :

แต่กฎทั่วไปซึ่งควบคุมปรากฏการณ์ทั้งหมดเหล่านี้สามารถอนุมานได้ง่ายมากจากการแทรกแซงของคลื่นสองลูกที่ตรงกันซึ่งร่วมมือกันหรือทำลายซึ่งกันและกันในลักษณะเดียวกับที่โน้ตดนตรีสองตัวสร้างความเข้มข้นและการผ่อนคลายสลับกันในการตีจังหวะประสานเสียงที่ไม่สมบูรณ์^{[ 24 ]}

ในปี ค.ศ. 1803 Young ได้ทำการสาธิตการแทรกสอดทางแสงโดยใช้แสงแดด รูเข็ม และแผ่นกระดาษ^{[ 25 ]}การสาธิตเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจทฤษฎีคลื่นของแสง ซึ่งท้าทายทฤษฎีอนุภาคของแสงที่เสนอโดยไอแซค นิวตันซึ่งเป็นแบบจำลองการแพร่กระจายของแสงที่ได้รับการยอมรับในศตวรรษที่ 17 และ 18 ในส่วนหนึ่งของการอภิปรายเกี่ยวกับการทดลองเหล่านี้ เขาได้อธิบายการทดลองช่องคู่ มีข้อสงสัยว่าเขาเคยทำการทดลองการแทรกสอดแบบช่องคู่จริงหรือไม่^{[ 26 ] [ 27 ]} การค้นพบ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกในภายหลังแสดงให้เห็นว่าภายใต้สถานการณ์ที่แตกต่างกัน แสงสามารถมีพฤติกรรมราวกับว่าประกอบด้วยอนุภาคที่ไม่ต่อเนื่อง การค้นพบที่ดูเหมือนขัดแย้งกันเหล่านี้ ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคทำให้จำเป็นต้องก้าวข้ามฟิสิกส์คลาสสิกและคำนึงถึง ธรรมชาติ ควอนตัมของแสง

การทดลองช่องคู่ความเข้มต่ำครั้งแรกดำเนินการโดยGI Taylorในปี พ.ศ. 2452 ^{[ 28 ]}โดยการลดระดับแสงตกกระทบจนกระทั่งเหตุการณ์การปล่อย/ดูดซับโฟตอนส่วนใหญ่ไม่ทับซ้อนกัน การทดลองการแทรกสอดของช่องแคบไม่ได้ดำเนินการกับสิ่งอื่นใดนอกจากแสงจนกระทั่งปี 1961 เมื่อClaus Jönssonจากมหาวิทยาลัย Tübingenได้ทำการทดลองโดยใช้ลำแสงอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกันและช่องแคบหลายช่อง^{[ 29 ] [ 30 ]}ในปี 1974 นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีPier Giorgio Merli , Gian Franco Missiroli และGiulio Pozziได้ทำการทดลองที่เกี่ยวข้องโดยใช้อิเล็กตรอนเดี่ยวจากแหล่งกำเนิดที่สอดคล้องกันและตัวแยกแสงแบบปริซึมคู่ แสดงให้เห็นถึงลักษณะทางสถิติของการสร้างรูปแบบการแทรกสอดตามที่ทฤษฎีควอนตัมทำนายไว้^{[ 31 ] [ 32 ]}ในปี 2002 การทดลองเวอร์ชันอิเล็กตรอนเดี่ยวได้รับการโหวตให้เป็น "การทดลองที่สวยงามที่สุด" โดยผู้อ่านPhysics World [ ^{33 ] ตั้งแต่}นั้นมามีการเผยแพร่การทดลองที่เกี่ยวข้องจำนวนหนึ่งพร้อมกับข้อโต้แย้งเล็กน้อย^{[ 34 ]}

ในปี 2012 Stefano Frabboni และเพื่อนร่วมงานได้ส่งอิเล็กตรอนเดี่ยวไปยังช่องแคบที่สร้างขึ้นด้วยนาโนเทคโนโลยี (กว้างประมาณ 100 นาโนเมตร) และด้วยการตรวจจับอิเล็กตรอนที่ส่งผ่านด้วยเครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนเดี่ยว พวกเขาสามารถแสดงให้เห็นถึงการก่อตัวของรูปแบบการรบกวนแบบช่องคู่^{[ 35 ]}มีการทดลองที่เกี่ยวข้องมากมายที่เกี่ยวข้องกับการรบกวนแบบโคherent ซึ่งเป็นพื้นฐานของการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนกล้องจุลทรรศน์ และการถ่ายภาพความละเอียดสูง ในปัจจุบัน ^{[ 36 ] [ 37 ]}

ในปี 2018 ได้มีการสาธิตการรบกวนของอนุภาคเดี่ยวสำหรับปฏิสสารในห้องปฏิบัติการโพซิตรอน (L-NESS, Politecnico di Milano ) ของ Rafael Ferragut ในเมืองโคโม ( อิตาลี ) โดยกลุ่มที่นำโดย Marco Giammarchi ^{[ 38 ]}

การทดลองที่สำคัญอีกรูปแบบหนึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจจับอนุภาคเดี่ยว การส่องแสงที่มีความเข้มต่ำผ่านช่องคู่ทำให้สามารถตรวจจับอนุภาคเดี่ยวได้เป็นจุดสีขาวบนหน้าจอ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่น่าทึ่งคือ รูปแบบการแทรกสอดจะปรากฏขึ้นเมื่อปล่อยให้อนุภาคเหล่านี้สะสมตัวทีละตัว (ดูภาพด้านล่าง)

รูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนแบบสองช่องจากการทดลอง

ผลลัพธ์สุดท้ายของการสร้างจุดทีละจุดของการเลี้ยวเบน^{[ 39 ]}ทั่วบริเวณกลางภาพ ความเข้มจะสลับจากสูงไปต่ำ แสดงให้เห็นถึงการรบกวนในสัญญาณจากช่องแคบทั้งสอง

ภาพยนตร์แสดงรูปแบบที่สร้างขึ้นทีละจุด^{[ 39 ]}คลิกเพื่อขยาย

สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคซึ่งระบุว่าสสารทั้งหมดแสดงคุณสมบัติทั้งคลื่นและอนุภาค: อนุภาคถูกวัดเป็นพัลส์เดี่ยวที่ตำแหน่งเดียว ในขณะที่ค่ากำลังสองของขนาดของคลื่นอธิบายความน่าจะเป็นของการตรวจจับอนุภาคที่ตำแหน่งเฉพาะบนหน้าจอ ทำให้เกิดรูปแบบการรบกวนทางสถิติ^{[ 40 ]}ปรากฏการณ์นี้ได้รับการแสดงให้เห็นว่าเกิดขึ้นกับโฟตอน^{[ 41 ]}อิเล็กตรอน^{[ 42 ]}อะตอม และแม้แต่โมเลกุลบางชนิด เช่น บั คมินสเตอร์ฟูล เลอรีน ( C )₆₀) ในปี พ.ศ. 2544 ^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}โดยมี 2 โมเลกุลของอะตอม 430 อะตอม ( C )₆₀(ซี₁₂เอฟ₂₅)₁₀และซี₁₆₈ชม₉₄เอฟ₁₅₂โอ₈เอ็น₄เอส₄) ในปี 2554 ^{[ 47 ]}และด้วยโมเลกุลที่มีอะตอมมากถึง 2,000 อะตอมในปี 2562 ^{[ 48 ]} นอกจากรูปแบบการรบกวนที่สร้างขึ้นจากอนุภาคเดี่ยวแล้ว โฟ ตอนที่พันกัน มากถึง 4 ตัว ยังสามารถแสดงรูปแบบการรบกวนได้อีกด้วย^{[ 49 ]}

อินเตอร์เฟอโรเมตร Mach–Zehnder สามารถมองได้ว่าเป็นเวอร์ชันที่เรียบง่ายกว่าของการทดลองช่องคู่^{[ 50 ]}แทนที่จะแพร่กระจายผ่านพื้นที่ว่างหลังจากช่องทั้งสอง และกระทบกับตำแหน่งใดๆ ในหน้าจอที่ขยายออก ในอินเตอร์เฟอโรเมตร โฟตอนสามารถแพร่กระจายได้เพียงสองเส้นทาง และกระทบกับโฟโตดีเทคเตอร์แบบแยกส่วนสองตัว ทำให้สามารถอธิบายได้ด้วยพีชคณิตเชิงเส้นอย่างง่ายในมิติ 2 แทนที่จะใช้สมการเชิงอนุพันธ์

โฟตอนที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์กระทบกับตัวแยกแสงตัวแรก จากนั้นจะอยู่ในสถานะซ้อนทับกันระหว่างเส้นทางที่เป็นไปได้สองเส้นทาง ในตัวแยกแสงตัวที่สอง เส้นทางเหล่านี้จะเกิดการแทรกสอดกัน ทำให้โฟตอนกระทบกับโฟโตดีเทคเตอร์ทางด้านขวาด้วยความน่าจะเป็นหนึ่ง และโฟโตดีเทคเตอร์ทางด้านล่างด้วยความน่าจะเป็นศูนย์^{[ 51 ]}การปิดกั้นเส้นทางใดเส้นทางหนึ่ง หรือเทียบเท่ากับการตรวจจับการมีอยู่ของโฟตอนบนเส้นทางใดเส้นทางหนึ่ง จะขจัดปัญหาการแทรกสอดระหว่างเส้นทาง: โฟโตดีเทคเตอร์ทั้งสองจะถูกกระทบด้วยความน่าจะเป็น 1/2 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าหลังจากตัวแยกแสงตัวแรก โฟตอนไม่ได้เลือกเส้นทางใดเส้นทางหนึ่ง แต่จะอยู่ในสถานะซ้อนทับกันทางควอนตัมของเส้นทางทั้งสอง^{[ 52 ]}

การทดลองเชิงความคิดที่เป็นที่รู้จักกันดีทำนายว่า หากวางเครื่องตรวจจับอนุภาคไว้ที่ช่องแคบ เพื่อแสดงว่าโฟตอนผ่านช่องแคบใด รูปแบบการรบกวนจะหายไป^{[ 7 ]}การทดลองแบบ "ทางใด" นี้แสดงให้เห็นถึง หลักการ เสริมที่ว่า โฟตอนสามารถประพฤติตัวเป็นอนุภาคหรือคลื่นก็ได้ แต่ไม่สามารถสังเกตได้ทั้งสองอย่างในเวลาเดียวกัน^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]} แม้ว่าการทดลองเชิงความคิดนี้จะมีความสำคัญในประวัติศาสตร์ของกลศาสตร์ควอนตัม (ตัวอย่างเช่น ดูการอภิปรายเกี่ยวกับเวอร์ชันของไอน์สไตน์ในการทดลองนี้ ) แต่การนำการทดลองนี้ไปใช้ในทางเทคนิคก็ยังไม่มีข้อเสนอจนกระทั่งทศวรรษ 1970 ^{[ 56 ]} (การนำการทดลองเชิงความคิดในตำราเรียนไปใช้แบบง่ายๆ นั้นเป็นไปไม่ได้ เพราะไม่สามารถตรวจจับโฟตอนได้หากไม่ดูดซับโฟตอน) ปัจจุบัน มีการทดลองหลายอย่างที่แสดงให้เห็นถึงแง่มุมต่างๆ ของหลักการเสริม^{[ 57 ]}

การทดลองที่ดำเนินการในปี พ.ศ. 2530 ^{[ 58 ] [ 59 ]}ได้ผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นว่าสามารถรับข้อมูลบางส่วนเกี่ยวกับเส้นทางที่อนุภาคเคลื่อนที่ไปได้โดยไม่ต้องทำลายการรบกวนทั้งหมด "การแลกเปลี่ยนระหว่างคลื่นและอนุภาค" นี้อยู่ในรูปของความไม่เท่าเทียมกันที่เชื่อมโยงการมองเห็นของรูปแบบการรบกวนและความสามารถในการแยกแยะเส้นทาง^{[ 60 ]}

การทดลองเลือกแบบล่าช้าของวีลเลอร์แสดงให้เห็นว่า การดึงข้อมูล "เส้นทางใด" หลังจากที่อนุภาคผ่านช่องแคบไปแล้ว สามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมก่อนหน้าของอนุภาคที่ช่องแคบนั้นได้แบบย้อนหลัง

การทดลอง ลบข้อมูลควอนตัมแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมของคลื่นสามารถฟื้นคืนได้โดยการลบหรือทำให้ข้อมูล "เส้นทางใด" นั้นไม่สามารถใช้งานได้อย่างถาวร

ภาพประกอบง่ายๆ ที่สามารถทำเองได้ที่บ้านของปรากฏการณ์ควอนตัมอีเรเซอร์ได้ถูกนำเสนอไว้ในบทความในScientific American [ ^{61 ] หาก}ตั้งโพลาไรเซอร์ไว้หน้าช่องแต่ละช่องโดยให้แกนตั้งฉากกัน รูปแบบการรบกวนจะถูกกำจัดออกไป โพลาไรเซอร์สามารถถือได้ว่าเป็นการแนะนำข้อมูลเส้นทางให้กับลำแสงแต่ละลำ การแนะนำโพลาไรเซอร์ตัวที่สามไว้ด้านหน้าตัวตรวจจับโดยมีแกนทำมุม 45° เทียบกับโพลาไรเซอร์ตัวอื่นๆ จะ "ลบ" ข้อมูลนี้ ทำให้รูปแบบการรบกวนปรากฏขึ้นอีกครั้ง สิ่งนี้สามารถอธิบายได้โดยการพิจารณาว่าแสงเป็นคลื่นคลาสสิก^{[ 61 ] : 91} และเมื่อใช้โพลาไรเซอร์แบบวงกลมและโฟตอนเดี่ยว^{[ 62 ] : 6} การใช้งานโพลาไรเซอร์โดยใช้ คู่โฟ ตอนที่พันกันไม่มีคำอธิบายแบบคลาสสิก^{[ 62 ]}

ในการทดลองที่ได้รับความสนใจอย่างมากในปี 2012 นักวิจัยอ้างว่าได้ระบุเส้นทางที่อนุภาคแต่ละตัวใช้โดยไม่มีผลเสียใดๆ ต่อรูปแบบการรบกวนที่เกิดจากอนุภาค^{[ 63 ]}เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ พวกเขาใช้การตั้งค่าที่ทำให้อนุภาคที่เข้ามายังหน้าจอไม่ได้มาจากแหล่งกำเนิดแบบจุด แต่มาจากแหล่งกำเนิดที่มีความเข้มสูงสุดสองจุด อย่างไรก็ตาม ผู้วิจารณ์เช่น Svensson ^{[ 64 ]}ได้ชี้ให้เห็นว่าในความเป็นจริงแล้วไม่มีความขัดแย้งระหว่างการวัดแบบอ่อนที่ดำเนินการในรูปแบบนี้ของการทดลองช่องคู่และหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กการวัดแบบอ่อนตามด้วยการเลือกภายหลังไม่ได้อนุญาตให้วัดตำแหน่งและโมเมนตัมพร้อมกันสำหรับอนุภาคแต่ละตัว แต่ช่วยให้สามารถวัดวิถีเฉลี่ยของอนุภาคที่มาถึงในตำแหน่งต่างๆ ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ผู้ทำการทดลองกำลังสร้างแผนที่ทางสถิติของภูมิทัศน์วิถีทั้งหมด^{[ 64 ]}

ในปี พ.ศ. 2510 Pfleegor และ Mandel ได้สาธิตการรบกวนจากแหล่งกำเนิดสองแหล่งโดยใช้เลเซอร์สองตัวแยกกันเป็นแหล่งกำเนิดแสง^{[ 65 ] [ 66 ]}

ในปี พ.ศ. 2515 ได้มีการแสดงให้เห็นจากการทดลองว่าในระบบช่องคู่ที่มีช่องเปิดเพียงช่องเดียวในแต่ละครั้ง ก็ยังคงสังเกตเห็นการรบกวนได้ ตราบใดที่ความแตกต่างของเส้นทางเป็นไปในลักษณะที่โฟตอนที่ตรวจพบสามารถมาจากช่องใดช่องหนึ่งก็ได้^{[ 67 ] [ 68 ]}เงื่อนไขการทดลองเป็นเช่นนั้น ความหนาแน่นของโฟตอนในระบบจึงน้อยกว่า 1 มาก

ในปี พ.ศ. 2534 Carnal และ Mlynek ได้ทำการทดลองช่องคู่แบบคลาสสิกของ Young โดยใช้ อะตอมฮีเลียม ที่ไม่เสถียรผ่านช่องขนาดไมโครเมตรในแผ่นฟอยล์ทองคำ^{[ 69 ] [ 70 ]}

ในปี พ.ศ. 2542 การทดลองการรบกวนควอนตัม (โดยใช้ตะแกรงเลี้ยวเบน แทนที่จะใช้ช่องแคบสองช่อง) ประสบความสำเร็จด้วยโมเลกุลบัคกี้บอล (ซึ่งแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน 60 อะตอม) ^{[ 43 ] [ 71 ]}บัคกี้บอลมีขนาดใหญ่พอ (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.7  นาโนเมตรใหญ่กว่าโปรตอนเกือบครึ่งล้านเท่า) ที่จะมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอน

ในปี 2545 แหล่งกำเนิดการปล่อยสนามอิเล็กตรอนถูกนำมาใช้เพื่อสาธิตการทดลองช่องคู่ ในการทดลองนี้ คลื่นอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกันถูกปล่อยออกมาจากจุดปล่อยสองจุดที่อยู่ใกล้กันบนปลายเข็ม ซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องคู่ โดยแยกคลื่นออกเป็นคลื่นอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกันสองคลื่นในสุญญากาศ จากนั้นจึงสามารถสังเกตรูปแบบการรบกวนระหว่างคลื่นอิเล็กตรอนทั้งสองได้^{[ 72 ]}ในปี 2560 นักวิจัยได้ทำการทดลองช่องคู่โดยใช้ตัวปล่อยอิเล็กตรอนสนามที่เหนี่ยวนำด้วยแสง ด้วยเทคนิคนี้ จุดปล่อยสามารถเลือกได้ด้วยแสงในระดับสิบนาโนเมตร โดยการปิดใช้งาน (ปิด) การปล่อย (ช่อง) หนึ่งในสองจุดอย่างเลือกสรร นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่ารูปแบบการรบกวนหายไป^{[ 73 ]}

ในปี พ.ศ. 2548 ER Eliel ได้นำเสนอการศึกษาเชิงทดลองและทฤษฎีเกี่ยวกับการส่งผ่านแสงของหน้าจอโลหะบางที่มีช่องแคบสองช่องที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นแสง โดยมีระยะห่างระหว่างช่องแคบหลายความยาวคลื่นแสง ความเข้มรวมของรูปแบบช่องแคบคู่ในระยะไกลแสดงให้เห็นว่าจะลดลงหรือเพิ่มขึ้นตามความยาวคลื่นของลำแสงตกกระทบ^{[ 74 ]}

ในปี 2012 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเนบราสกา–ลินคอล์นได้ทำการทดลองช่องคู่ด้วยอิเล็กตรอนตามที่ริชาร์ด ไฟน์แมน ได้อธิบายไว้ โดยใช้เครื่องมือใหม่ที่ช่วยให้สามารถควบคุมการส่งผ่านของช่องทั้งสองและตรวจสอบเหตุการณ์การตรวจจับอิเล็กตรอนเดี่ยวได้ อิเล็กตรอนถูกยิงโดยปืนอิเล็กตรอนและผ่านช่องหนึ่งหรือสองช่องที่มีความกว้าง 62 นาโนเมตร × ความสูง 4 ไมโครเมตร^{[ 75 ]}

ในปี 2013 การทดลองการรบกวนควอนตัม (โดยใช้ตะแกรงเลี้ยวเบน แทนที่จะใช้ช่องแคบสองช่อง) ประสบความสำเร็จด้วยโมเลกุลที่แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยอะตอม 810 อะตอม (ซึ่งมีมวลรวมมากกว่า 10,000 ดาลตัน ) ^{[ 4 ] [ 5 ]}สถิติดังกล่าวถูกทำลายด้วยจำนวนอะตอม 2,000 อะตอม (25,000 amu) ในปี 2019 ^{[ 17 ]}

ในปี 2025 นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้ทำการทดลองช่องคู่เวอร์ชันหนึ่งโดยใช้อะตอมที่ถูกดักจับในโครงตาข่ายแสงและก่อตัวเป็นฉนวนมอตต์หลังจากถูกปล่อยออกจากโครงตาข่ายแสง อะตอมเย็นยิ่งยวดเหล่านี้จะมี โมเมนตัมและตำแหน่งที่จำกัดโดย ความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก โฟตอนเดี่ยวในตอนแรกจะกระเจิงจากอะตอมอย่างสอดคล้องกันและสร้างรูปแบบการรบกวนทางแสง เมื่อแพ็กเก็ตคลื่นของอะตอมที่ถูกปล่อยออกมาขยายตัว รูปแบบการรบกวนจะหายไป ซึ่งเป็นการยืนยันการกระเจิงที่ไม่สอดคล้องกัน^{[ 76 ]}การทดลองนี้แสดงให้เห็นถึงการรบกวนของคลื่นโดยใช้อะตอมควอนตัมและโฟตอนเท่านั้น^{[ 77 ]}

มีการพัฒนาแบบจำลองไฮโดรไดนามิก ที่สามารถจำลองแง่มุมต่างๆ ของระบบกลศาสตร์ควอนตัมได้ รวมถึงการรบกวนของอนุภาคเดี่ยวผ่านช่องคู่ ^{[ 78 ]}หยดน้ำมันซิลิโคนซึ่งกระเด้งไปตามพื้นผิวของของเหลวจะเคลื่อนที่ไปเองโดยอาศัยปฏิสัมพันธ์แบบเรโซแนนซ์กับสนามคลื่นของตัวเอง หยดน้ำมันจะกระเพื่อมของเหลวเบาๆ ทุกครั้งที่กระเด้ง ในขณะเดียวกัน ระลอกคลื่นจากการกระเด้งครั้งก่อนๆ จะส่งผลต่อเส้นทางของมัน ปฏิสัมพันธ์ของหยดน้ำมันกับระลอกคลื่นของตัวเอง ซึ่งก่อตัวเป็นสิ่งที่เรียกว่าคลื่นนำร่องทำให้มันแสดงพฤติกรรมที่ก่อนหน้านี้คิดว่าเป็นลักษณะเฉพาะของอนุภาคพื้นฐาน รวมถึงพฤติกรรมที่โดยทั่วไปถือเป็นหลักฐานว่าอนุภาคพื้นฐานกระจายตัวอยู่ในอวกาศเหมือนคลื่นโดยไม่มีตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจง จนกว่าจะมีการวัด^{[ 79 ] [ 80 ]}

พฤติกรรมที่จำลองผ่านระบบคลื่นนำร่องไฮโดรไดนามิกนี้ ได้แก่ การเลี้ยวเบนของอนุภาคเดี่ยวควอนตัม^{[ 81 ]}การทะลุผ่าน วงโคจรควอนตัม การแยกระดับวงโคจร สปิน และสถิติแบบหลายโหมด นอกจากนี้ยังสามารถอนุมานความสัมพันธ์ความไม่แน่นอนและหลักการยกเว้นได้อีกด้วย มีวิดีโอให้ดูเพื่อแสดงคุณสมบัติต่างๆ ของระบบนี้(ดูลิงก์ภายนอก)

อย่างไรก็ตาม ระบบที่ซับซ้อนกว่าซึ่งเกี่ยวข้องกับอนุภาคสองตัวขึ้นไปที่อยู่ในสถานะซ้อนทับกันนั้นไม่สามารถอธิบายได้ง่ายๆ ด้วยคำอธิบายแบบคลาสสิกที่เข้าใจง่ายเช่นนี้^{[ 82 ]}ดังนั้นจึงไม่มีการพัฒนาแบบจำลองไฮโดรไดนามิกของการพันกัน^{[ 78 ]}อย่างไรก็ตาม แบบจำลองทางแสงนั้นเป็นไปได้^{[ 83 ]}

ในปี 2023 มีการรายงานการทดลองที่สร้างรูปแบบการรบกวนขึ้นใหม่ในเวลาโดยการฉาย พัล ส์เลเซอร์ปั๊มไปที่หน้าจอที่เคลือบด้วยอินเดียมทินออกไซด์ (ITO)ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของอิเล็กตรอนภายในวัสดุเนื่องจากปรากฏการณ์เคอร์ทำให้เปลี่ยนจากโปร่งใสเป็นสะท้อนแสงเป็นเวลาประมาณ 200 เฟมโตวินาที จากนั้นลำแสงเลเซอร์โพรบที่กระทบกับหน้าจอ ITO จะเห็นการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวของคุณสมบัติทางแสงนี้เป็นช่องแคบในเวลา และสองช่องแคบนี้เป็นช่องแคบคู่ที่มีความแตกต่างของเฟสที่รวมกันแบบทำลายล้างหรือแบบเสริมกันในแต่ละองค์ประกอบความถี่ ส่งผลให้เกิดรูปแบบการรบกวน^{[ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]}ผลลัพธ์ที่คล้ายกันนี้ได้รับจากการทดลองแบบคลาสสิกบนคลื่นน้ำ^{[ 84 ] [ 86 ]}

พฤติกรรมของแสงส่วนใหญ่สามารถจำลองได้โดยใช้ทฤษฎีคลื่นแบบคลาสสิกหลักการของฮุยเกนส์-เฟรสเนลเป็นแบบจำลองหนึ่ง ซึ่งระบุว่าแต่ละจุดบนหน้าคลื่นจะสร้างคลื่นย่อยทุติยภูมิ และการรบกวน ณ จุดถัดไปสามารถหาได้โดยการรวมผลรวมของคลื่นย่อยแต่ละตัว ณ จุดนั้น การรวมนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงทั้งเฟสและแอมพลิจูดของคลื่นย่อยแต่ละตัวด้วยส่วนความเข้มของสนามแสงนั้นสามารถวัดได้เพียงอย่างเดียว ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแอมพลิจูด

ในการทดลองช่องคู่ แสงกึ่งเอกรงค์จากเลเซอร์ตัวเดียวจะส่องไปยังช่องทั้งสอง หากความกว้างของช่องเล็กพอ (น้อยกว่าความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์มาก) แสงจะเลี้ยวเบนออกเป็นคลื่นทรงกระบอก คลื่นทรงกระบอกทั้งสองนี้จะซ้อนทับกัน และแอมพลิจูด และดังนั้นความเข้ม ณ จุดใดๆ บนคลื่นที่รวมกันจะขึ้นอยู่กับทั้งขนาดและเฟสของคลื่นทั้งสอง ความแตกต่างของเฟสระหว่างคลื่นทั้งสองถูกกำหนดโดยความแตกต่างของระยะทางที่คลื่นทั้งสองเดินทาง

หากระยะการมองเห็นมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างช่องแคบ ( สนามไกล ) สามารถหาความแตกต่างของเฟสได้โดยใช้เรขาคณิตที่แสดงในรูปด้านล่างขวา ความแตกต่างของระยะทางระหว่างคลื่นสองลูกที่เดินทางทำมุมθจะกำหนดโดย:

${\displaystyle d\sin \theta \approx d\theta }$

โดยที่dคือระยะห่างระหว่างช่องแคบทั้งสอง เมื่อคลื่นทั้งสองอยู่ในเฟสเดียวกัน กล่าวคือ ผลต่างของระยะทางเท่ากับจำนวนเต็มของความยาวคลื่น ผลรวมของแอมพลิจูดและผลรวมของความเข้มจะมีค่าสูงสุด และเมื่อคลื่นทั้งสองอยู่ในเฟสตรงข้ามกัน กล่าวคือ ผลต่างของระยะทางเท่ากับครึ่งความยาวคลื่น หนึ่งความยาวคลื่นครึ่ง เป็นต้น คลื่นทั้งสองจะหักล้างกันและผลรวมของความเข้มจะเป็นศูนย์ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การแทรกสอด จุดสูงสุดของแถบการแทรกสอดเกิดขึ้นที่มุม θ

${\displaystyle d\theta _{n}=n\lambda ,~n=0,1,2,\ldots }$

โดยที่λคือความยาวคลื่นของแสง ระยะห่างเชิงมุมของแถบการแทรกสอด_θfกำหนดโดย

${\displaystyle \theta _{f}\approx \lambda /d}$

ระยะห่างของแถบแสงที่ระยะzจากช่องแคบนั้นกำหนดโดย

${\displaystyle ~w=z\theta _{f}=z\lambda /d}$

ตัวอย่างเช่น หากช่องแคบสองช่องอยู่ห่างกัน 0.5 มม. ( d ) และถูกส่องสว่างด้วยเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 0.6 ไมโครเมตร ( λ ) แล้วที่ระยะห่าง 1 ม. ( z ) ระยะห่างของแถบการแทรกสอดจะเท่ากับ 1.2 มม.

หากความกว้างของช่องbมีค่ามากเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น จะต้องใช้สมการ การเลี้ยวเบนของ Fraunhoferเพื่อกำหนดความเข้มของแสงที่เลี้ยวเบนดังต่อไปนี้: ^{[ 87 ]}

${\displaystyle {\begin{aligned}I(\theta )&\propto \cos ^{2}\left[{\frac {\pi d\sin \theta }{\lambda }}\right]~\mathrm {sinc} ^{2}\left[{\frac {\pi b\sin \theta }{\lambda }}\right]\end{aligned}}}$

โดยที่ฟังก์ชัน sincถูกกำหนดให้เป็น sinc( x ) = sin( x )/ xสำหรับx ≠ 0 และ sinc(0) = 1

ดังแสดงในรูปด้านบน รูปแบบแรกคือรูปแบบการเลี้ยวเบนของแสงจากช่องแคบเดี่ยว ซึ่งกำหนดโดย ฟังก์ชัน sincในสมการนี้ และรูปที่สองแสดงความเข้มรวมของแสงที่เลี้ยวเบนจากช่องแคบสองช่อง โดย ฟังก์ชัน cosแสดงถึงโครงสร้างละเอียด และโครงสร้างหยาบแสดงถึงการเลี้ยวเบนจากช่องแคบแต่ละช่องตามที่อธิบายโดยฟังก์ชัน sinc

การคำนวณที่คล้ายกันสำหรับสนามใกล้สามารถทำได้โดยการใช้สม การ การเลี้ยวเบนของเฟรสเนลซึ่งหมายความว่าเมื่อระนาบการสังเกตเข้าใกล้ระนาบที่ตั้งของช่องแคบ รูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกี่ยวข้องกับแต่ละช่องแคบจะมีขนาดลดลง ดังนั้นพื้นที่ที่เกิดการรบกวนจึงลดลง และอาจหายไปโดยสิ้นเชิงเมื่อไม่มีการทับซ้อนกันของรูปแบบการเลี้ยวเบนทั้งสอง^{[ 88 ]}

การทดลองช่องคู่สามารถแสดงให้เห็นถึงการกำหนดสูตรอินทิกรัลเส้นทางของกลศาสตร์ควอนตัมที่เฟย์นแมนเสนอ^{[ 89 ]} การกำหนดสูตรอินทิกรัลเส้นทางแทนที่แนวคิดคลาสสิกของวิถีเดียวที่ไม่ซ้ำกันสำหรับระบบด้วยผลรวมของวิถีที่เป็นไปได้ทั้งหมด วิถีต่างๆ จะถูกบวกเข้าด้วยกัน โดย ใช้การอินทิเกรตเชิงฟังก์ชัน

แต่ละเส้นทางถือว่ามีโอกาสเกิดขึ้นเท่ากัน และดังนั้นจึงมีส่วนช่วยในปริมาณเท่ากัน อย่างไรก็ตามระยะของส่วนช่วยนี้ ณ จุดใดจุดหนึ่งตามเส้นทางนั้น จะถูกกำหนดโดยการกระทำตามเส้นทางนั้น: $${\displaystyle A_{\text{path}}(x,y,z,t)=e^{iS(x,y,z,t)}}$$

จากนั้นจะนำค่าทั้งหมดมาบวกกัน และยก กำลังสอง ค่าของผลลัพธ์สุดท้ายเพื่อให้ได้การกระจายความน่าจะเป็นสำหรับตำแหน่งของอนุภาค: $${\displaystyle p(x,y,z,t)\propto \left\vert \int _{\text{all paths}}e^{iS(x,y,z,t)}\right\vert ^{2}}$$

เช่นเดียวกับการคำนวณความน่า จะเป็นทุกครั้ง ผลลัพธ์จะต้องถูกปรับให้เป็นค่ามาตรฐานโดยการกำหนดเงื่อนไขดังต่อไปนี้: $${\displaystyle \iiint _{\text{all space}}p(x,y,z,t)\,dV=1}$$

การกระจายความน่าจะเป็นของผลลัพธ์คือค่ากำลังสองมาตรฐานของค่ามาตรฐานของการซ้อนทับกันของคลื่นตลอดทุกเส้นทางจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสิ้นสุด โดยคลื่นจะแพร่กระจายตามสัดส่วนของการกระทำตามแต่ละเส้นทาง ความแตกต่างในการกระทำสะสมตามเส้นทางต่างๆ (และดังนั้นเฟสสัมพัทธ์ของการมีส่วนร่วม) ทำให้เกิดรูปแบบการรบกวนที่สังเกตได้จากการทดลองช่องคู่ เฟย์แมนเน้นย้ำว่าสูตรของเขาเป็นเพียงคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ ไม่ใช่ความพยายามที่จะอธิบายกระบวนการจริงที่เราสามารถวัดได้

เช่นเดียวกับการทดลองทางความคิดเรื่องแมวของชโรดิงเกอร์ การทดลองช่องคู่มักถูกนำมาใช้เพื่อเน้นให้เห็นถึงความแตกต่างและความคล้ายคลึงกันระหว่างการตีความกลศาสตร์ควอนตัมใน รูปแบบต่างๆ

การตีความมาตรฐานของการทดลองช่องคู่คือ รูปแบบดังกล่าวเป็นปรากฏการณ์คลื่น ซึ่งแสดงถึงการรบกวนระหว่างแอมพลิจูดความน่าจะเป็นสองค่า ค่าหนึ่งสำหรับแต่ละช่อง การทดลองที่มีความเข้มต่ำแสดงให้เห็นว่ารูปแบบจะถูกเติมเต็มด้วยการตรวจจับอนุภาคทีละครั้ง การเปลี่ยนแปลงใดๆ ต่ออุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับอนุภาคที่ช่องใดช่องหนึ่งจะเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดความน่าจะเป็น และการรบกวนจะหายไป^{[ 57 ] : S298} การตีความนี้เป็นอิสระจากผู้สังเกตการณ์ที่มีสติ^{[ 90 ] : S281}

นีลส์ โบห์รตีความการทดลองควอนตัม เช่น การทดลองช่องคู่ โดยใช้แนวคิดเรื่องความสมบูรณ์^{[ 91 ]}ในมุมมองของโบห์ร ระบบควอนตัมไม่ใช่ระบบคลาสสิก แต่การวัดจะให้ผลลัพธ์แบบคลาสสิกเท่านั้น คุณสมบัติคลาสสิกบางคู่จะไม่สามารถสังเกตได้พร้อมกันในระบบควอนตัม: รูปแบบการรบกวนของคลื่นในการทดลองช่องคู่จะหายไปหากตรวจพบอนุภาคที่ช่อง แนวคิดเชิงปริมาณสมัยใหม่ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนระหว่างความชัดเจนของแถบการรบกวนและความน่าจะเป็นของการตรวจพบอนุภาคที่ช่องได้อย่างต่อเนื่อง^{[ 92 ] [ 93 ]}

การตีความโคเปนเฮเกนเป็นชุดมุมมองเกี่ยวกับความหมายของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งสืบเนื่องมาจากผลงานของนีลส์ โบห์รเวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์กแม็กซ์ บอร์นและคนอื่นๆ คำว่า "การตีความโคเปนเฮเกน" ดูเหมือนจะถูกบัญญัติขึ้นโดยไฮเซนเบิร์กในช่วงทศวรรษ 1950 เพื่ออ้างถึงแนวคิดที่พัฒนาขึ้นในช่วงปี 1925–1927 โดยละเลยความขัดแย้งของเขากับโบห์ร^{[ 91 ] [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]}ด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีคำแถลงทางประวัติศาสตร์ที่แน่ชัดว่าการตีความนี้หมายถึงอะไร คุณลักษณะทั่วไปในเวอร์ชันต่างๆ ของการตีความโคเปนเฮเกน ได้แก่ แนวคิดที่ว่ากลศาสตร์ควอนตัมเป็นสิ่งที่ไม่แน่นอน โดยเนื้อแท้ โดยความน่าจะเป็นจะคำนวณโดยใช้กฎของบอร์นและหลักการเสริมกัน ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ^{[ 97 ] : 41–54} ยิ่งไปกว่านั้น การกระทำของการ "สังเกต" หรือ "วัด" วัตถุนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ และไม่สามารถระบุความจริงใดๆ ให้กับวัตถุได้เว้นแต่ตามผลการวัดในการตีความแบบโคเปนเฮเกน ความสมบูรณ์หมายความว่าการทดลองเฉพาะอย่างหนึ่งสามารถแสดงพฤติกรรมของอนุภาค (การผ่านช่องแคบที่กำหนด) หรือพฤติกรรมของคลื่น (การแทรกสอด) ได้ แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่างในเวลาเดียวกัน^{[ 97 ] : 49 [ 98 ] [ 99 ]}ในมุมมองแบบโคเปนเฮเกน คำถามที่ว่าอนุภาคเดินทางผ่านช่องแคบใดนั้นไม่มีความหมายเมื่อไม่มีตัวตรวจจับ^{[ 100 ] [ 101 ]}

ตาม การ ^{ตีความ}เชิงสัมพันธ์ของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเสนอครั้งแรกโดยCarlo Rovelli [ ^{102 ]}การสังเกตการณ์เช่นในการทดลองช่องคู่เป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้สังเกตการณ์ (อุปกรณ์วัด) และวัตถุที่ถูกสังเกต (มีปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพ) ไม่ใช่คุณสมบัติสัมบูรณ์ใดๆ ที่วัตถุมี ในกรณีของอิเล็กตรอน หากมันถูก "สังเกต" ในตอนแรกที่ช่องใดช่องหนึ่ง ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้สังเกตการณ์กับอนุภาค (โฟตอนกับอิเล็กตรอน) จะรวมข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของอิเล็กตรอนไว้ด้วย ซึ่งจะจำกัดตำแหน่งสุดท้ายของอนุภาคบนหน้าจอ หากมันถูก "สังเกต" (วัดด้วยโฟตอน) ไม่ใช่ที่ช่องใดช่องหนึ่ง แต่ที่หน้าจอ จะไม่มีข้อมูล "เส้นทางใด" เป็นส่วนหนึ่งของปฏิสัมพันธ์ ดังนั้นตำแหน่งที่ "สังเกต" ของอิเล็กตรอนบนหน้าจอจึงถูกกำหนดอย่างเคร่งครัดโดยฟังก์ชันความน่าจะเป็น ทำให้รูปแบบที่เกิดขึ้นบนหน้าจอเหมือนกับว่าอิเล็กตรอนแต่ละตัวได้ผ่านทั้งสองช่อง

เช่นเดียวกับโคเปนเฮเกน การตีความโลกหลายมิติมีหลายรูปแบบธีมหลักคือความเป็นจริงทางกายภาพถูกระบุด้วยฟังก์ชันคลื่น และฟังก์ชันคลื่นนี้จะวิวัฒนาการแบบเอกภาพเสมอ กล่าวคือ เป็นไปตามสมการชโรดิงเกอร์โดยไม่มีการยุบตัว^{[ 103 ] [ 104 ]}ด้วยเหตุนี้ จึงมีจักรวาลคู่ขนานมากมาย ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กันผ่านการแทรกสอดเท่านั้นเดวิด ดอยช์โต้แย้งว่าวิธีที่จะเข้าใจการทดลองช่องคู่คือในแต่ละจักรวาล อนุภาคจะเดินทางผ่านช่องเฉพาะ แต่การเคลื่อนที่ของมันได้รับผลกระทบจากการแทรกสอดกับอนุภาคในจักรวาลอื่น และการแทรกสอดนี้สร้างแถบที่สังเกตได้^{[ 105 ]}เดวิด วอลเลซ ผู้สนับสนุนการตีความโลกหลายมิติอีกคนหนึ่ง เขียนว่าในการตั้งค่าที่คุ้นเคยของการทดลองช่องคู่ เส้นทางทั้งสองไม่ได้แยกออกจากกันมากพอที่จะทำให้คำอธิบายในแง่ของจักรวาลคู่ขนานมีความหมาย^{[ 106 ]}

ทฤษฎี De Broglie–Bohmซึ่งเป็นทางเลือกแทนความเข้าใจมาตรฐานของกลศาสตร์ควอนตัมระบุว่าอนุภาคมีตำแหน่งที่แน่นอนตลอดเวลา และความเร็วของอนุภาคถูกกำหนดโดยฟังก์ชันคลื่น ดังนั้นในขณะที่อนุภาคเดี่ยวจะเดินทางผ่านช่องแคบช่องใดช่องหนึ่งในการทดลองช่องคู่ คลื่นนำร่องที่เรียกว่า “pilot wave” ที่มีอิทธิพลต่ออนุภาคจะเดินทางผ่านทั้งสองช่อง วิถีการเคลื่อนที่ของ de Broglie–Bohm แบบสองช่องได้รับการคำนวณครั้งแรกโดย Chris Dewdney ขณะทำงานร่วมกับ Chris Philippidis และ Basil Hiley ที่ Birkbeck College (ลอนดอน) ^{[ 107 ]}แม้จะเป็นแบบกำหนดได้ แต่ทฤษฎี de Broglie–Bohm ก็ให้ผลลัพธ์ทางสถิติเช่นเดียวกับกลศาสตร์ควอนตัมมาตรฐานภายใต้ “ สมมติฐานสมดุลควอนตัม ” ซึ่งกำหนดให้ตำแหน่งของอนุภาคที่เตรียมไว้ในตอนเริ่มต้นมีการกระจายแบบสุ่มตามค่ากำลังสองของฟังก์ชันคลื่นที่เตรียมไว้ในตอนเริ่มต้น แม้ว่าทฤษฎีของเดอ บรอกลี-โบห์มจะเอาชนะความยากลำบากเชิงแนวคิดหลายประการของกลศาสตร์ควอนตัมในบริบทที่ไม่สัมพัทธภาพ แต่ก็ไม่สอดคล้องกับความไม่แปรผันของลอเรนซ์^{[ 108 ]}

วิถีโบห์เมียน

วิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคในทฤษฎีเดอ บรอยล์-โบห์ม ในการทดลองช่องคู่

วิถีการเคลื่อนที่ 100 เส้นที่นำทางโดยฟังก์ชันคลื่น ในทฤษฎีของเดอ บรอยล์-โบห์ม อนุภาคจะถูกแทนด้วยฟังก์ชันคลื่นและตำแหน่ง (จุดศูนย์กลางมวล) ในทุกช่วงเวลา นี่เป็นเหมือนความเป็นจริงเสริมเมื่อเทียบกับการตีความแบบมาตรฐาน

การจำลองเชิงตัวเลขของการทดลองช่องคู่ด้วยอิเล็กตรอน รูปด้านซ้าย: วิวัฒนาการ (จากซ้ายไปขวา) ของความเข้มของลำอิเล็กตรอนที่ทางออกของช่อง (ซ้าย) จนถึงหน้าจอตรวจจับที่อยู่ห่างจากช่อง 10 ซม. (ขวา) ยิ่งความเข้มสูง สีก็จะยิ่งเป็นสีฟ้าอ่อนมากขึ้น – รูปตรงกลาง: การกระทบของอิเล็กตรอนที่สังเกตได้บนหน้าจอ – รูปด้านขวา: ความเข้มของอิเล็กตรอนใน การประมาณ ระยะไกล (บนหน้าจอ) ข้อมูลเชิงตัวเลขจากการทดลองของ Claus Jönsson (1961) โฟตอน อะตอม และโมเลกุลมีวิวัฒนาการที่คล้ายคลึงกัน

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อ ที่เกี่ยวข้องกับการทดลองช่องคู่

• การบรรยายเรื่องการแทรกสอดแบบช่องคู่โดยวอลเตอร์ เลวินจาก MIT

• ฮอยเกนส์และการรบกวน เก็บถาวรเมื่อวันที่ 28 ตุลาคม 2550 ที่Wayback Machine

• เว็บไซต์ที่มีภาพยนตร์และข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับการทดลองอิเล็กตรอนเดี่ยวครั้งแรกโดยเมอร์ลี มิสซิโรลี และปอซซี
• วิดีโอแสดงเหตุการณ์การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเดี่ยวที่ก่อตัวเป็นรูปแบบการแทรกสอดในการทดลองช่องคู่ มีหลายเวอร์ชันทั้งแบบมีและไม่มีคำบรรยาย (ขนาดไฟล์ = 3.6 ถึง 10.4 MB) (ความยาววิดีโอ = 1 นาที 8 วินาที)
• วิดีโอ Freeview เรื่อง 'คลื่นอิเล็กตรอนเผยให้เห็นจุลจักรวาล' การบรรยายโดย อากิระ โทโนมูระ จากสถาบัน Royal Institution จัดทำโดย Vega Science Trust
• เว็บไซต์ของฮิตาชิที่ให้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับวิดีโอโทโนมูระและลิงก์ไปยังวิดีโอ

• "พบการแทรกสอดของอนุภาคเดี่ยวในวัตถุขนาดมหาสาร"
• อุทกพลศาสตร์คลื่นนำร่อง: วิดีโอเสริม
• ทะลุผ่านรูหนอน : อีฟส์ คูเดอร์ อธิบายภาวะทวิลักษณ์ของคลื่นและอนุภาคผ่านหยดซิลิคอน

• การสาธิตการแทรกสอดแบบสองช่องของ Young ด้วยภาษา Java
• การจำลองที่ทำงานในโปรแกรม Mathematica Player ซึ่งสามารถปรับจำนวนอนุภาคควอนตัม ความถี่ของอนุภาค และระยะห่างระหว่างช่องได้อย่างอิสระ