我国科学家实现反冲狭缝思想实验 记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陆朝阳、陈明城等人组成的研究团队，利用光镊囚禁的量 子基态单原子，首次完整地实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的"反冲狭缝"量子干涉思想实验， 观测到了原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程，证明了海森堡极限下的互补性原理，并展示了从 量子到经典的连续转变过程。相关成果于12月3日发表于国际学术期刊《物理评论快报》。 在第五届索尔维会议上，爱因斯坦为挑战玻尔提出的互补性原理，在双缝干涉实验中，设计让单光子通 过一个可移动的狭缝。爱因斯坦认为，单光子会给狭缝一个极微弱的反冲动量，若能测出这一反冲即可 知道光子的路径，而只要狭缝位置足够精确，干涉条纹仍可保留。这一思想实验被视为量子力学最深刻 的悖论之一。 来源：新华社 据了解，在本次研究工作中，研究团队在量子极限条件下实现了最灵敏的"可移动狭缝"：利用光镊囚禁 的单个铷原子作为"可移动狭缝"，使用拉曼边带冷却技术将原子制备至三维运动基态，使其动量不确定 性下降至与单光子动量相当的水平。同时，实验可通过灵活地调节光镊囚禁势阱深度，来改变原子狭缝 的动量不确定度。 实验结果表明，经过光子反 ...

来源：新华社 我国科学家实现反冲狭缝思想实验 记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陆朝阳、陈明城等人组成的研究团队，利用光镊 囚禁的量子基态单原子，首次完整地实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的"反冲狭 缝"量子干涉思想实验，观测到了原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程，证明了海森堡 极限下的互补性原理，并展示了从量子到经典的连续转变过程。相关成果于12月3日发表于国 际学术期刊《物理评论快报》。 实现这一思想实验的关键在于测量有效的反冲信号，这就要求狭缝的动量不确定度要小于光子 的冲击动量。然而，由于单光子的动量反冲非常微弱，远小于宏观物体的动量不确定度。所 以，这一巧妙的思想实验在过去近百年仍停留在"思想"层面。 据了解，在本次研究工作中，研究团队在量子极限条件下实现了最灵敏的"可移动狭缝"：利用 光镊囚禁的单个铷原子作为"可移动狭缝"，使用拉曼边带冷却技术将原子制备至三维运动基 态，使其动量不确定性下降至与单光子动量相当的水平。同时，实验可通过灵活地调节光镊囚 禁势阱深度，来改变原子狭缝的动量不确定度。 实验结果表明，经过光子反冲后，原子动量波函数的重叠度增加，导致光子与原子间的纠缠度 降低 ...

据央视新闻，记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陆朝阳、陈明城教授等组成的研究团队，利用光镊囚禁的量子基态单原子，首次 忠实地实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的"反冲狭缝"量子干涉思想实验，观测到了原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程， 证明了海森堡极限下的互补性原理，并展示了从量子到经典的连续转变过程。相关成果12月3日在国际学术期刊《物理评论快报》发表。 △单光子单原子量子干涉仪实现爱因斯坦思想实验 在1927年的第五届索尔维会议上，爱因斯坦为挑战玻尔的互补性原理，在双缝干涉实验中，设计让单光子通过一个可移动的狭缝。爱因斯 坦认为，单光子会给狭缝一个极微弱的反冲动量，若能测出这一反冲即可知道光子的路径（粒子性），而只要狭缝位置足够精确，干涉条纹 （波动性）仍可保留。这一思想实验直接指向"能否同时获得波与粒子的完整信息"，被视为量子力学最深刻的悖论之一。 我国科研团队这项研究是在爱因斯坦和玻尔关于量子基础的争论近百年之后，首次利用基态单原子作为对单光子动量敏感的"可移动狭缝"， 不仅在量子极限层面忠实实现了爱因斯坦思想实验，而且发展了高精度单原子操控、单原子-单光子纠缠和干涉等精密量子技术，为 ...

Core Viewpoint - Chinese scientists have made significant progress in quantum research, successfully demonstrating a thought experiment proposed by Einstein and Bohr in 1927, thereby resolving a long-standing debate in quantum mechanics [1][8]. Group 1: Research Achievements - The research team from the University of Science and Technology of China, led by Professors Pan Jianwei, Lu Zhaoyang, and Chen Mingcheng, utilized a single atom trapped by optical tweezers to faithfully realize the "recoil slit" quantum interference thought experiment [1]. - The experiment observed the gradual change in interference contrast of atomic momentum, proving the complementarity principle under the Heisenberg limit and showcasing a continuous transition from quantum to classical [1][8]. - The results were published in the journal Physical Review Letters and received special coverage in the Physics section of the American Physical Society [1]. Group 2: Experimental Methodology - The key to achieving this thought experiment was measuring an effective recoil signal, which required the momentum uncertainty of the slit to be smaller than the impact momentum of the photon [3][5]. - The research group developed the most sensitive "movable slit" under quantum limit conditions by using a single rubidium atom as the movable slit and cooling it to the three-dimensional motion ground state [5]. - The experiment involved actively controlling the atomic fluorescence interference path to a nanometer level, ensuring stable interference [7]. Group 3: Observations and Implications - The experiment demonstrated that as the optical trap deepened, the spatial confinement of the atom increased, leading to a higher overlap of the atomic momentum wave function after photon recoil, which improved the interference contrast [7]. - The team also observed a decrease in interference contrast due to classical noise from atomic heating, which was calibrated and removed, aligning the experimental data with the ideal quantum limit scenario [7][8]. - This work not only realized Einstein's thought experiment but also laid the groundwork for advanced quantum technologies, including large-scale neutral atom arrays and quantum error correction coding [8].