百年量子之争终获实证：中科大与麻省理工团队验证玻尔互补性原理

2025年，一项关键实验的成功完成，为近一个世纪以来量子力学领域核心的哲学与物理学争论画上了阶段性的句号。此次焦点集中在阿尔伯特·爱因斯坦与尼尔斯·玻尔之间，围绕光之波粒二象性及其互补性原理的理论分歧。这场争论的理论根源可追溯至1927年于比利时布鲁塞尔举行的第五届索尔维会议，当时汇聚了全球顶尖的物理学界精英。

现代实验的突破性验证了玻尔的立场：获取粒子的“路径信息”必然会破坏其“波动性”所体现的干涉图样，这一在技术上曾被认为难以企及的结论，在2025年得以实现。参与此项开创性工作的机构包括美国麻省理工学院（MIT）和中国的科学技术大学（USTC）。研究团队巧妙地重构了爱因斯坦提出的“反冲狭缝”思想实验，该实验旨在同时捕获光子的粒子属性（通过测量其路径）和波动属性（通过观察干涉条纹），以此挑战玻尔的互补性原理。

爱因斯坦在1927年索尔维会议上，基于对量子力学“上帝掷骰子”本质的不确定性的质疑，设计了该思想实验来反驳玻尔。他设想通过测量光子通过可移动狭缝时留下的微弱反冲，来确定其路径，从而证明波粒二象性可以同时被观测。然而，玻尔援引海森堡不确定性原理反驳称，精确的路径测量必然导致狭缝位置的不确定性增加，从而“洗掉”干涉条纹，两者不可兼得。

直到2025年，随着精密量子操控技术的飞跃，这一思想实验才得以在量子极限下实现。中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳、陈明城教授团队于2025年12月3日（注：相关成果发表于12月2日或3日）在《物理评论快报》上发表的研究，明确支持了玻尔的互补性诠释。他们利用光镊囚禁单个铷原子作为“可移动狭缝”，并将原子冷却至基态，使其动量不确定度与单光子动量相当，满足了实验的苛刻要求。

麻省理工学院由沃尔夫冈·科特勒教授领导的小组也采用了创新方法，利用激光束将超冷原子排列成晶格以模拟狭缝，并精确测量了光子的特性相互作用。实验结果清晰地展示了随着路径信息获取程度的增加，光子的波干涉对比度会相应减弱，有力地印证了互补性原理的普适性。审稿人将此项工作评价为“对量子力学基础的重大贡献”和“一个百年思想实验的教科书式实现”。

这项科学突破的背景，恰逢联合国教科文组织牵头宣布2025年为“国际量子科学与技术年”（IYQ），以纪念现代量子力学诞生一百周年。量子技术已深刻改变了现代社会，而2025年的实验成果，为下一波量子革命，如量子计算和通信，奠定了更坚实的物理基础。全球主要科技力量，包括MIT和中国科大，在量子计算和通信领域均处于前沿地位。

此项研究的深远意义在于，它将一个悬而未决的哲学思辨推向了经验证实的物理定律层面。两位科学巨匠的争论，一个追问“为什么”，一个回答“是什么”，共同驱动了物理学的边界拓展，而2025年的实验，则以实证方式为这场近百年的科学史诗画上了阶段性的圆满句号。