麻省理工學院實驗確認光具有波粒二象性
麻省理工學院（MIT）的物理學家進行了一項理想化的雙縫實驗，以原子級精度驗證了光子的波粒二象性，證實了量子力學的一個基本原理 。該研究於 2025 年 7 月 28 日發表 。
這項實驗是對於 1801 年由托馬斯·楊首次提出的雙縫實驗的現代詮釋，該實驗最初旨在展示光的波動性 。麻省理工學院的團隊使用單個原子作為狹縫，並使用微弱的光束散射單個光子，從而以前所未有的精度控制了實驗. 通過控制原子的量子態，研究人員能夠操縱關於光子路徑的信息 。
實驗結果證實，當光子的路徑信息被獲取時，干涉圖樣的清晰度會降低，這與量子力學的預測一致 。這項發現直接挑戰了阿爾伯特·愛因斯坦的觀點，即光子的路徑可以被確定而不影響其干涉能力 。麻省理工學院的實驗表明，觀察路徑會擾亂干涉，支持了尼爾斯·玻爾的互補原理 。
該研究團隊由沃爾夫岡·克特勒教授領導 。他們的實驗結果表明，光的波粒二象性無法同時被觀察到；當光以粒子的形式出現時，其波動性會立即消失，反之亦然 。
這項研究的發表恰逢聯合國宣布 2025 年為國際量子科學與技術年 。此倡議旨在提高公眾對量子科學及其在各領域應用的認識. 量子技術在醫學和能源等領域具有革命性潛力 。例如，量子計算機可以執行複雜的計算，從而促進藥物發現和材料科學的進步 。量子通信可以提供安全快速的數據傳輸，增強通信網絡的安全性.
這項研究不僅加深了我們對量子力學基本原理的理解，也為量子技術的發展開闢了新的途徑 。