巴西團隊提出新量子詮釋 挑戰光學雙狹縫實驗波粒二象性

巴西聖卡洛斯聯邦大學（Federal University of São Carlos）的Celso J. Villas-Boas及其研究團隊，於2025年四月在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上發表了一項針對光學物理學核心概念的理論研究。該研究對光子的雙狹縫實驗結果提出了一種激進的新詮釋，主張干涉圖樣的產生可以完全透過僅考量處於不同量子態的光子來解釋，從而挑戰了對光波動性的傳統依賴。

Villas-Boas團隊的數學分析核心在於區分光子的「暗態」（dark states）與「亮態」（bright states）。研究指出，干涉圖樣中的暗紋區域對應於被認為未與探測器發生交互作用的「暗態」光子，而亮紋區域則對應於可被探測到的「亮態」光子。此觀點與傳統假設暗區是光子完全「抵消」的觀點形成對比，暗示即使在暗區，光子仍以不可直接觀測的量子態存在。

此項理論的提出，是對量子力學中波粒二象性這一核心概念的重大理論探討。雙狹縫實驗最早由英國物理學家托馬斯·楊（Thomas Young）於1801年進行，旨在確立光的波動特性，並與牛頓的微粒說進行辯論。楊的實驗結果所呈現的明暗相間干涉條紋，一度被視為光是波的決定性證據。

Villas-Boas團隊的新詮釋將破壞性干涉重構為可被探測的「亮態」光子與不可直接測量的「暗態」光子之間量子糾纏的結果，這與傳統上將干涉歸因於波在空間中擴散和疊加的觀點有所區別。研究同時暗示熱輻射可能也存在此類暗態，為未來的實驗驗證提供了潛在方向。

儘管此新詮釋在單一粒子和原子層級的量子現象中具有重要意義，但其是否將完全取代或僅是補充經典的波動解釋，仍是當前物理學界持續辯論的焦點。若此純粒子態的解釋能通過實驗證實，將可能重塑對疊加態、測量過程乃至量子現實結構的根本認知，並可能對量子感測和通訊技術的發展產生影響。