中科大突破性实验,终结爱因斯坦与玻尔世纪之争,开启量子新纪元

28 3

中国科大团队实现爱因斯坦“反冲狭缝”量子干涉思想实验

12月5日,中国科学技术大学宣布,该校研究团队成功实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的“反冲狭缝”量子干涉思想实验。这一实验观测到了原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程,证明了海森堡极限下的互补性原理,并展示了从量子到经典的连续转变过程。

爱因斯坦与玻尔的世纪之争

1927年第五届索尔维会议上,爱因斯坦为挑战玻尔主张的“互补性原理”,设计了“反冲狭缝”思想实验。爱因斯坦认为,单光子通过可移动狭缝时,会给狭缝带来微弱反冲动量,若能测量这一反冲(获取粒子性信息),同时保留干涉条纹(观测波动性),就能证明“波粒二象性可同时观测”,从而否定互补性原理。而玻尔则坚持,测量反冲会引入动量扰动,导致干涉条纹消失,二者无法共存。

技术突破实现思想实验

由于单光子反冲动量极微弱,宏观狭缝的动量不确定度远大于这一数值,爱因斯坦的思想实验近百年来无法实际验证。中国科大团队利用光镊囚禁单个铷原子作为“可移动狭缝”,通过拉曼边带冷却技术将原子制备至三维运动基态,使其动量不确定度降至与单光子动量相当的水平。

实验结果与意义

实验结果表明,随着光镊阱深增强,原子受到的空间限制更强,根据海森堡不确定性原理,其基态动量波函数将更宽。所以经过光子反冲后,原子动量波函数的重叠度增加,导致光子与原子间的纠缠度降低,从而使得光子干涉对比度提高。实验并非否定爱因斯坦的思想实验价值,而是通过技术突破完成了对这一经典悖论的实测验证,以实证方式终结了这场世纪之争,证明了量子力学互补性原理的普适性。

中科大突破性实验,终结爱因斯坦与玻尔世纪之争,开启量子新纪元

评论列表
  1. Hammer 回复
    中科大这实验真厉害!之前对量子懵懵的,现在觉得超有料,终结玻尔爱因斯坦之争,开量子新纪元,绝了!
  2. Elder 回复
    之前玩量子游戏总好奇理论真假,中科大实验太牛!终结爱玻世纪之争,量子新纪元要来了,超期待~
  3. SideLateral 回复
    中科大这实验真牛!之前玩量子游戏总懵,现在看它终结世纪之争,开启新纪元,太燃了!