據(jù)美國商業(yè)內(nèi)幕網(wǎng)站(Business Insider)消息,波蘭華沙大學(xué)的科學(xué)家首次制造出單個光子的全息圖。他們表示,,最新研究可強化科學(xué)家對量子力學(xué)的理解,,賦予他們一種看待量子現(xiàn)象的新方式,有望開啟一個全新的量子全息術(shù)時代,。
全息成像與攝影術(shù)不同,,可以重現(xiàn)物體的空間結(jié)構(gòu),讓人們看清其三維形狀,。全息術(shù)利用了經(jīng)典的干涉現(xiàn)象——兩束波相遇會形成一束新波,,但由于光子 的相位(波的一種屬性)一直在波動,經(jīng)典干涉無法用光子做實驗,。在最新研究中,,華沙大學(xué)的物理學(xué)家通過使用量子干涉獲得了光子的全息圖,同時發(fā)現(xiàn),,在量子 干涉中,,光子的波函數(shù)相互影響。
研究人員解釋稱,,波函數(shù)是量子力學(xué)的一個基本概念,,與粒子處于某一特定狀態(tài)的可能性相關(guān)聯(lián),也是薛定諤方程的核心,,在有經(jīng)驗的物理學(xué)家手中,,這一函數(shù)能被用來“構(gòu)建”一個量子粒子系統(tǒng)的模型。
當(dāng)為光子對拍照時,,研究人員拉多斯瓦夫·夏拉皮凱威克茲和邁克爾·賈徹拉注意到雙光子干涉現(xiàn)象,。在雙光子干涉中,當(dāng)進入分束器時,,可區(qū)別的光子對隨機地活動,,但不可區(qū)別的光子對則表現(xiàn)出量子干涉,,這影響了它們的行為:這些光子對要么被一起傳輸,要么被一起反射,。
夏拉皮凱威克茲說:“我們想知道,,雙光子量子干涉是否同全息術(shù)中的經(jīng)典干涉一樣,可用狀態(tài)已知的光子進一步獲得狀態(tài)未知光子的信息,。分析讓我們 得出了一個令人吃驚的結(jié)論,,當(dāng)兩個光子表現(xiàn)出量子干涉時,這一干涉過程取決于其波陣面(同一波陣面上各點的振動位相相同)的形狀,?!?/p>
研究人員表示,最新實驗對理解量子力學(xué)的基本法則有重要意義,,也有助于更好地理解波函數(shù)的本質(zhì),。他們希望,借用這一方法制造出更復(fù)雜量子物體的全息圖,。