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爱因斯坦这次是真的错了! 近日中国科学技术大学潘建伟团队,通过实验终结了一场关于量子力学的百年争论。这次爱因斯坦是真的错了。1927年,爱因斯坦向玻尔提出了一个深刻质疑:为什么不能同时观测量子的波动性和粒子性?他设计出一个精妙的思想实验:让光子穿过一个可移动的狭缝,通过测量狭缝的反冲来获取粒子信息,同时又不干扰干涉条纹的显现。近一个世纪以来,这成为了量子力学领域最著名的悬案。这一僵局近日被潘建伟团队的研究打破,其成果已发表于权威期刊《物理评论快报》。团队创新性的利用光镊禁锢单个原子,将其作为一枚可精密调控的活体狭缝。当他们刻意降低该原子动量的不确定性时,光子的干涉条纹同步消失——波动性彻底隐退。这意味着什么?它证实了玻尔的互补性原理:在量子世界里,你无法同时看到“粒子”与“波”。任何测量行为都会迫使量子体系从叠加态坍缩为一个确定的状态。该实验被认为将抽象的量子力学原理转化为可测量的物理现实,其技术路径为探索量子到经典的边界提供了新工具。这项技术突破不仅平息了世纪之争,更让我们手握调控量子行为的工具。或许有一天,人类能真正回答:为什么我们看到的宇宙如此确定?而量子世界里,一切答案在观测前都只是概率的涟漪。我们对现实的每一次注视,都在改变着世界呈现的样子,而你的每一次分享,都将改变他人的命运。#量子力学 #玻尔互补原理 #探索宇宙 #诺贝尔奖#潘建伟
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我国科学家潘建伟团队通过光镊囚禁量子基态单原子,首次完整实现了爱因斯坦1927年提出的'反冲狭缝'量子干涉思想实验,验证了海森堡极限下的互补性原理,相关成果于2025年12月3日发表于《物理评论快报》。 反冲狭缝实验的重大突破 核心成果:利用光镊囚禁的单个铷原子作为'可移动狭缝',首次在实验中观测到原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化,证实了量子系统向经典行为的连续转变。 技术突破: 采用拉曼边带冷却技术将原子制备至三维运动基态。 实现单原子动量不确定度达10^{-29}\ kg·m/s10 −29 kg⋅m/s量级(与单光子动量相当)。 通过调节光镊囚禁势阱深度改变原子动量分辨率。 百年科学论战的终结 历史背景:1927年第五届索尔维会议上,爱因斯坦设计该思想实验挑战玻尔的互补性原理,试图证明可同时获取光子的路径(粒子性)和干涉条纹(波动性)。 验证意义: 证实海森堡极限下路径信息与干涉可见度的互补关系。 观测到\eta_D=\sqrt{1-\eta_V^2}η D = 1−η V 的理论关系(\eta_Dη D 为路径信息,\eta_Vη V 为干涉可见度)。 首次实现量子-经典连续转变的定量观测。 量子技术的里程碑 精密操控:发展了单原子运动基态制备(温度达50\ \mu K50 μK以下)、单原子-单光子纠缠等核心技术。 未来应用: 为大规模中性原子量子计算阵列奠定基础。 推动量子纠错编码技术发展。 揭示量子退相干机制的本质。
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