12月3日,中國科學技術大學官網發布消息:該校潘建偉、陸朝陽、陳明城教授等組成的研究團隊,利用光鑷囚禁的量子基態單原子,首次忠實地實現了1927年愛因斯坦和玻爾爭論中提出的“反沖狹縫”量子干涉思想實驗,觀測到了原子動量可調諧的干涉對比度漸進變化過程,證明了海森堡極限下的互補性原理,并展示了從量子到經典的連續轉變過程。相關成果12月3日在國際學術期刊《物理評論快報》發表。
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潘建偉
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陸朝陽
在98年前的第五屆索爾維會議上,愛因斯坦為挑戰玻爾的互補性原理,在雙縫干涉實驗中,設計讓單光子通過一個可移動的狹縫。愛因斯坦認為,單光子會給狹縫一個極微弱的反沖動量,若能測出這一反沖即可知道光子的路徑(粒子性),而只要狹縫位置足夠精確,干涉條紋(波動性)仍可保留。這一思想實驗直接指向“能否同時獲得波與粒子的完整信息”,被視為量子力學最深刻的悖論之一。
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▲ 單光子單原子量子干涉儀實現愛因斯坦思想實驗
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▲ 通過勢阱深度可調的基態單原子實現
愛因斯坦思想實驗的對比度漸變數據
潘建偉科研團隊這項研究是在愛因斯坦和玻爾關于量子基礎的爭論近百年之后,首次利用基態單原子作為對單光子動量敏感的“可移動狹縫”,不僅在量子極限層面忠實實現了愛因斯坦思想實驗,而且發展了高精度單原子操控、單原子-單光子糾纏和干涉等精密量子技術,為未來實現大規模中性原子陣列、壓縮態糾錯編碼以及進一步探索消相干和量子到經典過渡等基礎問題奠定了基礎。
當前,我國量子產業發展迅速,研究能力居全球前列。值得東陽人民自豪的是,該研究團隊核心成員潘建偉、陸朝陽均為東陽籍科學家,兩人在量子領域貢獻卓著,始終以科研報國情懷深耕前沿,成為家鄉科技創新的精神標桿。
記者 | 東陽市融媒體中心 韋敏航 圖源:中國科學技術大學
編輯:嚴格格
二審:董之震
終審:吳旭華
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