“神仙打架”被终结了。2025年12月3日，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、陈明城等团队在《物理评论快报》发表成果，首次在实验中实现了爱因斯坦与玻尔近一个世纪前提出的“反冲狭缝”思想实验。这项研究不仅验证了量子力学最核心的原理之一，也标志着人类对微观世界基本规律的理解迈出了决定性一步。
实验中，研究团队用单个铷原子作为“可移动的狭缝”，让光子从中穿过并产生干涉。通过精密操控与测量，他们清晰观测到：当原子被束缚得越紧，其动量不确定性越大，光子的干涉条纹反而越明显。这一结果直接印证了海森堡不确定性原理与玻尔互补性思想的正确性。
这听起来像一场物理学的“哲学辩论”，但它关乎我们如何理解现实本身。一百年前，爱因斯坦与玻尔在索尔维会议上争论不休的问题——“光到底是波还是粒子？”“我们能否同时知道一个粒子走过的路径和它的波动行为？”——如今终于有了实验答案。
这场争论的核心，是两个深刻改变人类认知的量子概念：海森堡不确定性原理与量子互补性。前者指出，在微观世界，我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量；后者则认为，某些物理性质如“波动性”与“粒子性”互为排斥，只能在特定条件下显现其一。
爱因斯坦始终相信宇宙是确定的。他设想了一个精巧的“反冲狭缝”实验：如果光子穿过一个可动的狭缝时会留下反冲痕迹，那么只要测量这个反冲，就能知道光子走了哪条路，同时又不影响它形成干涉条纹。这样一来，波与粒子的双重特性似乎可以共存，从而打破互补性的限制。
但玻尔反驳道：要测量狭缝的反冲，就必须知道它的动量变化，而根据不确定性原理，这必然导致狭缝位置的高度不确定。一旦狭缝“模糊”了，路径信息就不可靠，干涉条纹也随之消失。换句话说，你永远无法同时获得“路径”与“干涉”这两种信息——不是技术不够，而是自然本身不允许。
这个思想实验在理论层面被广泛接受，却因技术难度极高，百年来始终未能实现。关键在于，必须将一个原子冷却到几乎不动的状态，使其动量不确定性接近单光子反冲的量级，才能探测到那极其微弱的扰动。
中国科大团队正是突破了这一极限。他们利用“光镊”技术，像用无形的激光手指夹起一颗尘埃，将单个铷原子牢牢固定在空间中。接着，通过“拉曼边带冷却”技术，把原子温度降至接近绝对零度，使其在三维方向上都达到量子基态——此时原子的热运动几乎归零，成为一台超灵敏的量子探测器。
最后，为了让光子干涉信号稳定可见，他们采用了“主动反馈锁相”技术。这套系统如同高精度的防抖相机，能实时监测并校正光路中纳米级的抖动——相当于在一万根头发丝粗细的距离内保持稳定，确保干涉条纹清晰可辨。
正是这些尖端技术的协同作用，使得百年思想实验首次落地为真实观测。实验结果显示，随着光镊势阱加深，原子位置更确定，但动量不确定性增大，光子干涉对比度随之增强。这完美复现了从量子行为向经典行为的连续过渡过程，证实了不确定性原理正是互补性背后的物理机制。
这项成果的意义远超理论验证。它证明了中性原子系统已成为可控性最强的量子平台之一。光镊囚禁技术可用于构建大规模原子阵列，作为未来量子计算机的“量子比特”；基态冷却为高保真量子逻辑门操作奠定基础；而锁相控制则为复杂量子网络提供稳定性保障。
在精密测量领域，这一突破同样前景广阔。单原子传感器可探测极微弱的电磁场、重力变化甚至时空波动，有望应用于下一代原子钟、地下资源勘探乃至基础物理常数的重新测定。
科学界对此高度评价。论文被《物理评论快报》列为编辑推荐，美国物理学会Physics栏目称其为“单原子的爱因斯坦狭缝”，审稿人直言这是“对量子力学基础的重大贡献”。它不仅终结了一场持续近百年的思想论战，更将量子理论从哲学思辨推向工程技术的新纪元。
未来几年，随着中性原子量子处理器的逐步成熟，我们或将见证计算能力的又一次飞跃。而这一切的起点，只是一个被“冻住”的原子，和一束轻轻穿过的光子。
正如玻尔所说：“如果你没有被量子力学震撼，说明你还没理解它。”今天，我们不仅理解了它，还开始驾驭它。
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