多伦多大学的科学家在双缝干涉实验中观测到单个光子

Jpgcs 于 2011年6月6日 23:55 发表

在量子力学里,双缝实验(double-slit experiment,Young's experiment)是一个测试量子物体像光或电子等等的波动性质与粒子性质的实验。双缝实验所需的基本仪器设置很简单。拿光的双缝实验来说,照射同调光波于一块内部刻出两条狭缝的不透明挡板。在挡板的后面,摆设了照相底片或某种探测屏障,用来纪录通过狭缝的光波的数据。从这些数据,可以了解光波的物理性质。

在本周出版的《科学》期刊上,多伦多大学的科学家报告他们在双缝干涉(Two-Slit Interferometer)实验中观测到了单个光子。他们巧妙设计了新的双缝实验,用根据光入射角而呈现不同折射率的晶体代替屏障,用概率波描述光子的量子行为,统计出光子最有可能出现的地点,通过双缝观测到单个光子的平均轨迹。

1803年,英国科学家托马斯·杨发表了著名的杨氏双缝干涉实验报告,证明了光的波动性。

1924年,法国物理学家德布罗意根据新兴的量子理论提出所有粒子既有波动性也有粒子性。此后,物理学家开始利用类似的双缝干涉实验去检验电子、中子、玻色爱因斯坦凝聚原子团等的波粒二象性。

1927年,玻尔和爱因斯坦争论,认为在不破坏干涉效应的情况下不可能观测到穿过双缝的单个粒子。

via:solidot.org

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分类: 基础科学学术研究

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