量子通信與量子計算相關研究取得一系列突破——重新定義波粒二象性


量子通信與量子計算相關研究取得一系列突破——重新定義波粒二象性

2021-01-17 中國網科學頻道

成果單位:中國科學院中國科學技術大學量子信息重點實驗室

在經典的惠勒延遲選擇實驗中,探測光的波動性和粒子性的實驗裝置相互排斥,因此光的波動性和粒子性不能夠同時展現出來。

郭光燦院士團隊的李傳鋒博士及其同事設計出一種量子實驗裝置,巧妙地利用偏振比特的輔助來控制測量裝置,使得測量裝置處於探測波動性與探測粒子性的兩種對立狀態的量子疊加態上,從而實現了量子的惠勒延遲選擇實驗。

該實驗排除了光子有自由意志的假設,首次觀測到了光的波動態與粒子態的量子疊加狀態。實驗結果顯示,處于波粒疊加態上的光子,展現出鋸齒形條紋這樣一種「非波非粒,亦波亦粒」的表現形式。

創新性地利用量子信息技術實現量子分束器,驗證了量子惠勒延遲選擇實驗,首次觀測到光的波粒疊加狀態,極大地豐富了人們對玻爾互補原理的理解。

這項成果以封面文章形式發表在2012年9月期Nature Photonics上,同期雜誌News and Views欄目專文報導本成果。評價說:「量子惠勒延遲選擇實驗的實現挑戰互補原理設定的傳統界限」。

著名科學雜誌 New Scientist 在2013年1月以「量子魅影-物質奧祕的更深理解」爲題,以封面文章的形式重點報導本成果。