这事儿还得从1927年说起。那时候丹麦的尼尔斯·玻尔提出了互补性原理,说微观粒子的波动性和粒子性只能二选一,没法同时测准。爱因斯坦一开始觉得这说不通,他琢磨着设计个实验,想让光子既表现出波动性,又能让人看清它的路径。不过光子的能量太小了,撞上东西产生的动静比蚊子叮人还轻,这么多年都没法真的把实验做出来。 直到最近,中国科学技术大学潘建伟团队想出了个新招。他们没用普通的物体当狭缝,而是把一个单个的铷原子给抓了起来。这东西特别轻,打上去的动静就像篮球撞篮球那么明显。为了把这个原子固定住,研究人员用光做成了一对隐形的“镊子”,把它牢牢夹在真空中。为了让原子停下来不晃悠,他们又用“拉曼边带冷却”把温度降到了零下273度多一点。 万事俱备之后,实验开始了。光子一个一个穿过这个由原子构成的小口子。研究人员一边盯着屏幕看后面有没有干涉条纹(这说明是波),一边用仪器探测原子有没有被撞得动了一下(这说明是粒子)。结果发现这两个属性就是个跷跷板关系。当你把那个小口子的位置定得死死的(波动性变强),你就会发现那个小球一点动静也没有(粒子性没了);反过来要是让那个小球可以随便动(粒子性强了),后面的条纹马上就变得乱七八糟了(波动性又没了)。 爱因斯坦当年想的那种两边都占全的情况,在量子世界里根本行不通。这就好比你想用眼睛看远处的星星的同时还要摸着它的位置,这两件事天生就是互相干扰的。中国科学技术大学潘建伟团队的这个实验结果彻底堵住了爱因斯坦的嘴,也把量子力学的底层逻辑给夯实了。 这事儿不光是在检验理论,更是证明了我们国家在量子科技这块儿有能力从跟跑变成领跑。通过这种把理论上的想法变成实实在在的技术难题来解决的办法,我国科研人员把困扰大家几十年的一个大难题给攻克了。这就好比是在科技前沿给房子打了一个坚实的地基,以后不管是搞什么量子通信还是量子计算,都能在这个基础上继续往前走。 科学的进步从来都是在不断提出问题和解决问题中实现的。潘建伟团队这次的成功再次告诉我们,只要一直盯着前沿领域做基础研究,坚持下来就一定能突破认知的边界。我们国家的科研人员在这块儿一直都是这么干的,相信未来量子信息科技一定会发展得越来越好。