首次!科學家把單個光子“劈”成兩半,發現了量子世界最硬核的規律
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#1: 作者: bbsang2時間: 2025-8-24 04:36



#2: 作者: bbsang2時間: 2025-8-24 04:37

光的“旋轉密碼”:原來光子也有“陀螺屬性”要理解這事,得先搞懂光的一個“隱藏屬性”:軌道角動量(OAM)。你可以把它想象成光的“旋轉方式”——有的光像擰麻花一樣“螺旋前進”,有的則是“直挺挺”的(OAM為0)。就像陀螺:有的陀螺轉得快,有的轉得慢,但“旋轉量”是固定的。根據守恒定律,如果一個“不旋轉”(OAM=0)的光子被“劈”成兩個,那兩個光子的OAM必須正負抵消——比如一個轉+1圈,另一個就得轉-1圈,加起來還是0。就像你往左推我一把,我往右推你一把,合力剛好抵消。十億次實驗才成功:量子世界的“大海撈針”但驗證這個規律,難到“離譜”。因為單個光子太“小”了——你根本看不到它,更別說“劈”它。科學家得用超穩定的光學設備:連實驗室的溫度波動都得控制在0.1℃以內,光的路徑不能有一絲偏差,否則光子就“跑丟了”。更誇張的是:每十億個光子裡,才有一個能成功分裂!團隊裡的博士LeaKopf說:“我們熬了無數個夜晚,盯著探測器的屏幕——有時候連續一周都沒信號,直到某一天,屏幕突然跳出來兩個‘對稱’的OAM值,所有人都跳起來了!”

#3: 作者: bbsang2時間: 2025-8-24 04:37

不止驗證規律:量子技術的“鑰匙”找到了這次實驗的意義,遠不止“證明規律”:他們還在分裂的光子裡,看到了量子糾纏的跡象——兩個光子像“雙胞胎”一樣,無論離多遠,一個的狀態變了,另一個立刻跟著變。這意味著,未來我們能造出更復雜的“量子態”:比如用來做絕對安全的量子通信(再也不怕黑客破解),或者超高速的量子計算機(比現在的電腦快上億倍)。量子世界的“鐵律”,其實離我們不遠你可能會問:“這和我有啥關系?”其實,量子技術已經在悄悄改變生活:比如你的手機芯片,就用到了量子隧穿效應;未來的量子互聯網,能讓你在地球另一端傳資料,比光速還“穩”。而這次的實驗,相當於給量子技術“打了個地基”——畢竟,只有先搞懂“規律”,才能造“工具”。現在問題來了:如果量子技術普及,你最想用到什麼?是“瞬間傳文件”的量子通信,還是“能預測天氣”的量子計算機?




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