中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)首次在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了1927年由愛因斯坦提出的“反沖狹縫”量子干涉思想實(shí)驗(yàn)。他們觀測(cè)到原子動(dòng)量可調(diào)諧的干涉對(duì)比度漸進(jìn)變化，驗(yàn)證了海森堡極限下的互補(bǔ)性原理，并展示了從量子到經(jīng)典的連續(xù)轉(zhuǎn)變過程。相關(guān)成果已發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

　　這場(chǎng)學(xué)術(shù)爭(zhēng)論源于1927年索爾維會(huì)議上，愛因斯坦為挑戰(zhàn)玻爾的“互補(bǔ)性原理”，設(shè)計(jì)了這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。他認(rèn)為，通過測(cè)量單光子穿過可移動(dòng)狹縫時(shí)產(chǎn)生的反沖動(dòng)量(獲取粒子性信息)，同時(shí)保留干涉條紋(觀測(cè)波動(dòng)性)，就能證明波粒二象性可同時(shí)觀測(cè)，從而否定互補(bǔ)性原理。而玻爾則堅(jiān)持，測(cè)量反沖會(huì)引入動(dòng)量擾動(dòng)，導(dǎo)致干涉條紋消失，兩者無法共存。這一思想實(shí)驗(yàn)成為量子力學(xué)最深刻的悖論之一。

　　近一個(gè)世紀(jì)以來，由于單光子反沖動(dòng)量極其微弱，宏觀狹縫的動(dòng)量不確定度遠(yuǎn)大于此，愛因斯坦的思想實(shí)驗(yàn)一直無法在實(shí)際中驗(yàn)證。中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)利用光鑷囚禁單個(gè)銣原子作為“可移動(dòng)狹縫”，再通過拉曼邊帶冷卻技術(shù)將原子制備到三維運(yùn)動(dòng)基態(tài)，使其動(dòng)量不確定度降至與單光子動(dòng)量相當(dāng)?shù)乃剑K于實(shí)現(xiàn)了這一思想實(shí)驗(yàn)。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著光鑷勢(shì)阱深度的增加，原子受到的空間限制更強(qiáng)，根據(jù)海森堡不確定性原理，其基態(tài)動(dòng)量波函數(shù)變得更寬。因此，經(jīng)過光子反沖后，原子動(dòng)量波函數(shù)的重疊度增加，導(dǎo)致光子與原子間的糾纏度降低，從而使得光子的干涉對(duì)比度提高。通過調(diào)節(jié)勢(shì)阱深度，研究團(tuán)隊(duì)觀測(cè)到了干涉對(duì)比度的漸進(jìn)變化。

　　這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)并非否定愛因斯坦思想實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，而是通過技術(shù)上的突破，完成了對(duì)這一經(jīng)典悖論的實(shí)際驗(yàn)證。它終結(jié)了這場(chǎng)持續(xù)近百年的科學(xué)爭(zhēng)論，以實(shí)證的方式證明了量子力學(xué)互補(bǔ)性原理的普適性。這一成果不僅是對(duì)量子力學(xué)基礎(chǔ)的一次重要驗(yàn)證，也為未來量子技術(shù)的發(fā)展提供了新的實(shí)驗(yàn)思路。