據美國商業(yè)內幕網站(Business Insider)消息,,波蘭華沙大學的科學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家對量子力學的理解,,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時代,。
全息成像與攝影術不同,,可以重現(xiàn)物體的空間結構,讓人們看清其三維形狀,。全息術利用了經典的干涉現(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,經典干涉無法用光子做實驗,。在最新研究中,,華沙大學的物理學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,,光子的波函數相互影響。
研究人員解釋稱,,波函數是量子力學的一個基本概念,,與粒子處于某一特定狀態(tài)的可能性相關聯(lián),也是薛定諤方程的核心,,在有經驗的物理學家手中,,這一函數能被用來“構建”一個量子粒子系統(tǒng)的模型。
當為光子對拍照時,,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中的經典干涉一樣,,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論,,當兩個光子表現(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的基本法則有重要意義,,也有助于更好地理解波函數的本質,。他們希望,,借用這一方法制造出更復雜量子物體的全息圖,。