原标题：冲出狭缝，看见量子宇宙的遍及（唠“科”）

　　光到底是波依然粒子？对于这个问题，近百年来未有定论。

{jz:field.toptypename/}

　　前段时刻，中国科学手艺大学潘建伟团队找到了解谜关节。他们用单个原子当狭缝，印证光子波动性和粒子性的互补性旨趣，进而阐述量子宇宙的主要限定。

　　1927年，玻尔建议了量子力学里的“互补性旨趣”，是指微不雅粒子（比如光子、电子）的波动性和粒子性不行兼得——要么看到它的干预条纹（波动性），要么知谈它的通顺道径（粒子性），想同期不雅测到两者是不行能的。

　　这个不雅点遭到爱因斯坦的反对，他计划了一个“想想本质”：淌若把狭缝作念成可移动的，当单个光子穿逾期，一定会给狭缝一个细小的“后坐力”。淌若能精准测量这个后坐力，就能知谈光子是从哪个狭缝穿曩昔的，同期，惟有狭缝位置截至得弥散精准，干预条纹（波动性）也应该能保留住来。

　　近百年来，这个本质一直莫得到手。关节在于“可移动狭缝”难以罢了。光子的动量额外细小，宏不雅狭缝质料太大，光子撞上去的后坐力极难测出。就像用乒乓球撞地球，地球险些不动，难以通过地球的通顺判断乒乓球的轨迹。

　　潘建伟团队领受单个铷原子当狭缝。相较宏不雅物体而言，铷原子可就小太多了，这就相配于把乒乓球碰撞的对象从地球换成了篮球，不错赫然不雅测到碰撞成果。

　　不外，团队还得科罚两个关节问题：一是若何“收拢”并固定原子？这就需要“光镊手艺”，就像用一束高度聚焦的激光酿成“镊子”，把单个铷原子紧紧关在真空环境里；二是若何让原子“听话”？这就需要用到“拉曼边带冷却”手艺，将原子降温到接近都备零度（零下273.15摄氏度），这时原子的通顺变得极其冉冉。

　　这么一来，能精准感知光子反冲的“原子狭缝”就酿成了。

　　本质开动后，单个光子接连穿过这个狭缝，团队则在背面不雅测干预条纹的明晰度（代表波动性），同期通过测量原子的反冲判断光子的旅途（代表粒子性）。驱散正如玻尔展望的那样，出现了明晰的“此消彼长”：当光镊“松捆”，原子动量安逸时，团队能明晰测量到原子的后坐力，知谈光子是从哪个地点过来的，但这时屏幕上的干预条纹变得迟滞不清；当光镊“收紧”，原子位置固定但动量不细目时，测不出准确的反冲信息，无法判断光子旅途，但屏幕上的干预条纹却变得格外明晰。

　　这个驱散印证了互补性旨趣：光子的波动性和粒子性就像跷跷板的两头，一端翘起，另一端就势必下千里，不行能同期达到最高点。爱因斯坦当年的设想，在量子极限下照实无法罢了。

　　这一本质用可信的凭证证明注解了量子力学的完备性，为量子物理的基础商议写下进攻一笔。科学的向上，是在不断质疑和考证中罢了的。一次次本质，才是潜入探索量子宇宙的“捷径”。

　　（作家为中国科学手艺大学科技传播系副商议员，本报记者徐靖整理）