
中國科學家日前在單原子尺度上以空前精度還原了愛因斯坦1927年的思想實驗,讓這場持續百年的物理學辯論迎來新回響。實驗結論再次支持了玻爾對量子世界的詮釋,也為探索量子理論邊界開辟了新路徑。

百年論戰再現
中國科學技術大學潘建偉團隊利用超高精度的單原子干涉儀,將愛因斯坦試圖顛覆量子理論的著名思想實驗變為現實。這項發表于《物理評論快報》的研究結果明確站在了尼爾斯·玻爾一方。
愛因斯坦曾提出,理論上應能在不破壞光子波動干涉圖樣的前提下確定其路徑;玻爾則指出宇宙本質不允許在單次測量中同時獲取某些互斥的屬性。近百年后,中國團隊用實驗證明自然法則選擇了玻爾。
單原子探秘
研究團隊將單個銣原子禁錮在激光阱中并冷卻至接近絕對零度,使之成為愛因斯坦設想中的"可移動狹縫"。當原子被松散束縛時,其微小振動會泄露光子路徑信息,但干涉條紋隨之消失;當原子被緊密束縛時,振動停止,光子路徑變得不可知,干涉條紋重現——這與玻爾預言完全一致。
美國物理學會的解讀文章指出,潘建偉團隊"通過調節光子動量不確定度,使干涉條紋按理論預測呈現不同程度的模糊"。
新量子階梯
盡管實驗結果并未推翻量子力學(玻爾早已贏得這場論戰),但它創造了迄今最潔凈的量子理論檢驗平臺。媒體援引評審專家的評價稱,該實驗是"對量子力學基礎的重要貢獻",堪稱"教科書級的思想實驗現實重構"。
單原子操控技術使物理學家能深入研究量子系統退相干或與環境糾纏的機制,這對開發穩定量子比特、超精密傳感器及量子通信網絡具有重要應用價值。美國物理學會文章認為,該裝置有望探索"量子糾纏與退相干相互影響"等更前沿領域。
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