新华社合肥12月3日电（戴维记者）中国科学技术大学记者获悉，由该校潘建伟、陆朝阳、陈明成等人组成的研究团队，首次利用光镊中限制的量子基态单原子完整实现了1927年的锿。斯坦因和玻尔讨论中提出的“反冲缝”量子干涉思想实验，观察了由于原子动量可调而导致干涉对比度逐渐变化的过程，论证了海森堡极限下的互补性原理，论证了从量子到经典的不断转换过程。相关成果于12月3日发表在国际期刊《物理评论快报》上。在第五届索尔维会议上，为了挑战玻尔提出的互补原理，爱因斯坦设计了双缝干涉实验，允许单缝干涉。光子通过移动狭缝。爱因斯坦认为，单个光子会对狭缝施加非常弱的反冲力。如果我们能够测量这种反冲力，我们就能知道光子的路径。如果狭缝的位置准确，则可以保持干涉图案。这个思想实验被认为是量子力学中最严重的悖论之一。进行这个思想实验的关键是测量有效的回调信号。这就要求狭缝动量的不确定性小于光子碰撞动量。然而，单光子动量的反冲非常弱，远小于宏观物体动量的不确定性。因此，这一巧妙的思想实验几乎100年来一直维持在“意识形态”层面。在这项研究工作中，相信eqresearch小组实现了量子边界条件下最灵敏的“移动狭缝”。使用捕获的单个铷原子在作为“移动狭缝”的光镊中，拉曼边带冷却技术用于将原子准备到三维动态基态，将其动量的不确定性降低到与单个光子相当的水平。同时，这个实验允许我们通过灵活调整捕获势阱的光镊深度来改变原子狭缝动量的不确定性。实验结果表明，光子反冲后，原子动量波函数的重叠增加，导致光子与原子之间的纠缠程度降低，从而增加了光子的干涉衬度。此外，实验观察到的干涉对比度的降低部分是由于原子变暖。当研究人员校准这种经典噪声的影响时，实验数据与原子处于完美基态时的光子干涉对比度非常匹配。研究人员表示他们的工作在爱因斯坦和玻尔讨论量子基础近 100 年后，他是第一个使用基态单个原子作为对单个光子动量敏感的“移动狭缝”的人。除了在量子极限水平上进行爱因斯坦的思想实验外，我们还将发展高精度单原子操控、单原子和单光子纠缠与干涉等精密量子技术，为未来大规模中性原子阵列、压缩态纠错编码的实现，以及进一步探索退相干、量子向经典过渡等基础问题奠定基础。
