大皖新闻讯 大皖新闻记者从中国科学时代大学获悉,该校潘建伟、陆向阳、陈明城教会等构成的接洽团队,诈欺光镊囚禁的量子基态单原子,初次古道地已毕了1927年爱因斯坦和玻尔争论中无情的“反冲狭缝”量子插手想想实践,不雅测到了原子动量可调谐的插手对比度渐进变化历程,阐发注解了海森堡极限下的互补性旨趣,并展示了从量子到经典的连合滚动历程。12月3日,关系遵守以剪辑保举的神气发表于国外期刊《物理评述快报》。
在1927年的第五届索尔维会议上,爱因斯坦为挑战玻尔的互补性旨趣,在双缝插手实践中,绸缪让单光子通过一个可移动的狭缝。爱因斯坦以为,单光子会给狭缝一个极轻浅的反冲动量,若能测出这一反冲即可知说念光子的旅途(粒子性),而只有狭缝位置富余精准,插手条纹(波动性)仍可保留。这一想想实践径直指向“能否同期赢得波与粒子的完整信息”,被视为量子力学最久了的悖论之一。
已毕这一想想实践的要道在于测量灵验的反冲信号,这就要求狭缝的动量不笃定度要小于光子的冲击动量。关系词,由于单光子的动量反冲相配轻浅,远小于宏不雅物体的动量不笃定度。是以,爱因斯坦的这一奥秘的想想实践在曩昔近百年仍停留在“想想”层面。

单光子单原子量子插手仪已毕爱因斯坦想想实践
记者了解到,接洽组在量子极限要求下已毕了最聪敏的“可移动狭缝”:诈欺光镊囚禁的单个铷原子看成“可移动狭缝”,使用拉曼边带冷却时代将原子制备至三维想法基态,使其动量不笃定性下跌至与单光子动量尽头的水平。同期,实践不错通过纯真地调遣光镊囚禁势阱深度,来调动原子狭缝的动量不笃定度。实践采取一个阻塞轮回跃迁,排斥了原子内态目田度的搅扰。为了已毕知晓的插手,接洽组发展了主动反应锁相时代,将原子荧光的插手旅途抖动适度到了纳米级别。
实践扫尾标明,跟着光镊阱深增强,原子受到的空间为止更强,字据海森堡不笃定性旨趣,其基态动量波函数将更宽。是以经过光子反冲后,原子动量波函数的重复度增多,导致光子与原子间的纠缠度缩短,从而使得光子插手对比度擢升。此外,在实践中不雅察到的插手对比度下跌,部分由原子加热(经典噪声)引起。接洽团队通过校准和去除这如故典噪声影响后,实践数据与原子处于无缺基态(量子极限)时的光子插手对比度高度吻合。接洽组还已毕主动调控原子平均声子数,不雅察到声子数增多引起的插手对比度的下跌,展现了系统从量子到经典的过渡。
该责任在爱因斯坦和玻尔对于量子基础的争论近百岁之后,初次诈欺基态单原子看成对单光子动量明锐的“可移动狭缝”,不仅在量子极限层面古道已毕了爱因斯坦想想实践,何况发展了高精度单原子操控、单原子-单光子纠缠和插手等精密量子时代。。
审稿东说念主评价该责任是“对量子力学基础的首要孝敬”、“一个漂亮的实践”、“一个百年想想实践的教科书式已毕”。
大皖新闻记者 魏鑫鑫 (图片来自中国科大)
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