¿Puede un solo fotón tener polarización circular?

No entiendo por qué sugiere que hay una contradicción. Los posibles resultados de polarización son valores propios de los operadores, y esto no depende de la elección de la base, por lo que si solo los valores propios$\pm 1$y$0$son posibles en una base, entonces sólo serán posibles en cualquier otra base.

En esta perspectiva, la polarización es básicamente un giro medido en una base no cartesiana. El hecho de que sea una combinación compleja no es más extraño que medir el espín a lo largo de una dirección arbitraria, con una función de onda de espín dada por alguna combinación compleja de los$\vert \pm z\rangle$estados de espín.

Volviendo a la polarización: si toma un fotón polarizado linealmente y lo pasa a través de un filtro circular, emergerá como un fotón polarizado circularmente o no emergerá en absoluto.

Para la luz que viaja en alguna dirección, un fotón puede girar en sentido horario (+1) o antihorario (-1) alrededor de un rayo en dicha dirección. Después de pasar un filtro de polarización circular, cualquier fotón tendrá un giro definido. Cualquier fotón que no pasó tenía el otro giro. En general, un fotón podría estar en una mezcla de los dos estados posibles. Una mezcla igual dará polarización lineal (la dirección transversal del campo E depende de la relación de fase entre los 2 estados circulares). Una mezcla desigual puede dar una onda polarizada elíptica. Un fotón mixto tendrá una cierta probabilidad de ser uno u otro y, por lo tanto, puede pasar o no una Polaroid circular con dichas probabilidades. Tenga en cuenta que un fotón de giro +1 al pasar una Polaroid lineal solo pasará con un 50% de probabilidad. Y el fotón emergente ahora tiene un espín mixto +1 y también un espín -1 con una relación de fase bien definida. El aparente salto de espín de +1 a -1 para algunos de los fotones es un fenómeno típico de incertidumbre en la medición cuántica. Extraño pero inevitable.

Si uno está de acuerdo en que la radiación EM es producida exclusivamente por partículas subatómicas excitadas, entonces también debe estar de acuerdo en que la radiación EM siempre consiste en fotones.

Cada fotón de la radiación EM tiene exactamente las propiedades que generalmente se atribuyen a toda la radiación EM según Maxwell. De hecho, los dos componentes de la radiación EM se pueden medir en ondas de radio.
La aceleración de los electrones en la varilla de la antena genera un campo eléctrico dirigido a lo largo de la varilla de la antena. El campo magnético así inducido es perpendicular a él.

Si uno usa el segundo y tercer dedo para representar los dos componentes del campo y el pulgar para indicar el movimiento de avance del fotón, entonces esta disposición direccional es siempre la misma para todos los fotones emitidos por los electrones.
Pero hay una segunda quiralidad, correspondiente a la mano derecha e izquierda o un sistema de coordenadas orientado a derecha e izquierda. Estas dos orientaciones corresponden al espín del fotón.

Es posible poner un fotón en rotación. Esto puede suceder, por ejemplo, durante la transición entre dos medios. Un sistema de coordenadas, donde Z describe la dirección del fotón, gira alrededor de Z en el caso de polarización circular, es decir, los campos E y B giran juntos alrededor de Z.

Respuesta compacta: se puede hacer que un solo fotón gire alrededor de su eje de movimiento. A continuación, el fotón se polariza circularmente.

Pruebe esta metáfora.

La teoría del votante cuántico dice que los votantes son republicanos o demócratas. La forma de probar si un votante es republicano o demócrata es realizando una elección y ver de qué manera vota. Si no vota por ninguno de los dos, no es votante. Así que sólo hay dos estados.

El mismo hecho de tener una elección puede hacer que los votantes cambien de estado. Si su partido gana, es probable que luego se sientan insatisfechos con su gobierno y cambien de estado. Se teoriza que podría ocurrir lo contrario. La otra parte gana y les gusta tanto el resultado que cambian de estado. Se están realizando experimentos para encontrar ejemplos de esto, utilizando campañas de propaganda multimillonarias. Se puede demostrar estadísticamente que este votante existe en cualquier año.

Se podría teorizar que los votantes tienen un estado de giro electoral, por ejemplo, podrían tener un 72% de probabilidades de votar por los republicanos y un 28% de probabilidades de votar por los demócratas. Esta interpretación es compatible con la evidencia disponible.

¿Qué teoría utilizar? Ambos se ajustan a los datos. Así que utiliza el que mejor se adapte a tus necesidades. Si los votantes se encuentran en estados fraccionarios, entonces puede tener sentido tratar de mover su estado un poco para atraer a más votantes al estado que prefiera. Si la mayoría de los votantes están fijos en uno de dos estados, intente que voten más votantes de un tipo y persuada a más votantes del otro tipo para que no voten. Si está más interesado en el cambio de estado, use una teoría, y si está más interesado en la participación, use la otra.

Simplemente no los use ambos al mismo tiempo porque no encajan.

;)