中國科學家研究新進展 終結愛因斯坦與玻爾世紀之辯

記者從中國科學技術大學獲悉，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“反衝狹縫”量子幹涉思想實驗，觀測到了原子動量可調諧的幹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，並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。



△單光子單原子量子幹涉儀實現愛因斯坦思想實驗

在1927年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，在雙縫幹涉實驗中，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衝動量，若能測出這一反衝即可知道光子的路徑（粒子性），而隻要狹縫位置足夠精確，幹涉條紋（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。

我國科研團隊這項研究是在愛因斯坦和玻爾關於量子基礎的爭論近百年之後，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”，不僅在量子極限層麵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-單光子糾纏和幹涉等精密量子技術，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幹和量子到經典過渡等基礎問題奠定了基礎。