有科学家使用超高速快门切割光子,发现光子进入一种奇特的叠加态。推主 TheNewPhysics分享于 X
为了描述原子与原子尺度下微观世界的自然行为,科学家们在近几十年的时间内创造了“量子力学”的理论,其颠覆宏观世界经典力学的特性也让相关理论吸引了全球民众的目光。近期有消息称,有科学家在利用光子做实验时,意外观测到光子在进入物体前就已离开的现象,进一步证实了“负时间”的存在。另一方面,有科学家利用特殊快门对光子进行切割,发现光子进入一种奇异的量子叠加态,华丽的画面也瞬间成为了网友们的讨论焦点。
X推主“Night Sky Now”指出,加拿大多伦多大学的量子物理学家近期进行了一项实验,将光子射入一团低温、密集的铯原子云中,准备观测光子在通过物质时经历的轻微延迟。然而,在使用“弱测量”技术进行观测后,发现被射入铯原子云的光子在完全进入原子云之前就已经离开。
“Night Sky Now”认为,这项神秘的实验结果证实了“负时间”这个概念的存在。“Night Sky Now”表示,此次实验证实的“负时间”效应,并非应用于时空旅行的相关概念,而是量子在亚原子尺度下可能发生的奇异、非线性现象。“Night Sky Now”强调,在量子力学的定义下,量子并不会严格遵守因果的时序,“这项发现很可能挑战了我们对时间流动的基本认知,微观世界下‘之前’与‘之后’间的界线将可能变得更加模糊”。
与此同时,另一批量子物理学家也在实验室内,利用超高速光学快门对光子进行切割,试图观测光子在被切割后可能发生的情形。X推主“TheNewPhysics”称,科学家们原先认为,光子在被切割后可能分裂成“一半亮、一半暗”的两块,但在实际的实验成果中,光子被切割后呈现奇特的量子叠加态,宛如神经网络分岔的画面震惊了所有参与实验的科学家。
“TheNewPhysics”指出,造成此现象的原因,与光子波粒二向性的特性有关。由于光子并非单一的粒子,而是电磁场的量子激发,在光子脉冲时使用超高速快门进行切割,将会使光子进入一种新的纠缠态,且无法使用简单的思维进行描述。“TheNewPhysics”也强调,这项实验推动了科学家对量子光学的理解边界,推测相关现象可能被用于未来的量子通讯、计算技术等其他领域。

有科学家将光子射入低温的铯原子云后,发现光子出现“进入前就已离开”的情形,认为相关现象证实了“负时间”的概念。图:翻摄自@forallcurious X账号

另外,有科学家将光子进行切割,发现被切割的光子成为奇异的叠加态。图:翻摄自@CharlesMullins2 X账号












