在量子极限下实现爱因斯坦—玻尔“反冲狭缝”思想实验

背景：1927年索尔维会议上，爱因斯坦为挑战玻尔的互补原理，提出了一个思想实验：在双缝干涉中，若一个可移动狭缝能记录光子通过时的微弱反冲，则可同时获得路径信息（粒子性）和干涉条纹（波动性），但实现该实验面临单光子反冲动量极微弱的技术挑战。研究目的：中国科学技术大学研究团队旨在实验上实现这一理想思想实验，利用光镊捕获的单个原子作为可移动量子狭缝，通过精密操控验证波动性与粒子性的互补关系。结论：团队成功将原子冷却至量子基态，使其动量不确定性与单光子动量相当，并构建了超稳定干涉系统。通过调节光镊势阱深度控制原子动量不确定性，实验观测到路径信息与干涉可见度之间的此消彼长，完美验证了玻尔的互补原理。此外，实验还展示了系统从量子行为到经典行为的过渡，并为未来量子技术发展奠定了基础。