来源:蝌蚪五线谱 2025-12-05
摘要:
中国科学家成功完成了一场近百年前的科学“思想对决”。1927年,爱因斯坦曾提出一个精巧的思想实验来挑战量子力学:让光子通过一个可移动的狭缝,理论上既能探测光子路径(粒子性),又能看到干涉条纹(波动性),这似乎与玻尔的“互补性原理”相矛盾。但由于单光子的反冲信号极其微弱,这一设想长期无法验证。
近期,中国科学技术大学研究团队将理论变为现实。他们创造性地用一个被激光“镊子”捕获并冷却至近乎静止的单个铷原子,充当那个极其灵敏的“可移动狭缝”。实验成功观测到,随着对原子限制的调节,光子干涉条纹的清晰度会发生渐进变化,完美验证了海森堡不确定性原理下的互补性关系,并展示了量子世界如何平滑地过渡到经典世界。
这项研究不仅首次在量子极限层面完成了爱因斯坦的经典思想实验,终结了这场百年学术探讨,其发展出的超高精度单原子与单光子操控技术,也为未来研发更先进的量子计算机和探索量子物理根本问题奠定了关键基础。

单光子单原子量子干涉仪实现爱因斯坦思想实验。图片来源:央视网