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量子力學瘋狂預言:壹個光子切成兩半會多出…
量子力學瘋狂預言:壹個光子切成兩半會多出…量子力學瘋狂預言:壹個光子切成兩半會多出…
基本粒子無法被物理切分，但壹組物理學家決定追問：如果非要試試呢？他們以光子為對象做了理論推演，結果令人瞠目——試圖把壹個光子切成兩半，不會產生兩個更小的光子，而是會憑空變出無限多個光子來。
這項由挪威奧斯陸大學 Johannes Skaar 團隊發表在《物理評論快報》上的研究，設計了壹個思想實驗：讓單個光子穿過壹個光學快門，也就是壹面能快速阻斷部分光脈沖的高速鏡子。如果快門足夠快，就能在光子穿過途中截住它，切掉其延展波的壹部分。團隊應用了描述光子電磁場在量子層面行為的方程，追蹤快門介入後量子態的演變。
結果是，快門並非在壹側留下壹個光子、另壹側留下真空，而是生成壹個同時包含無限多光子的疊加態。原因在於，量子力學中空的空間並非真正的"空"，它充滿了電磁場的量子漲落。快速切換的快門擾動了這些漲落，自發地創造出新的光子。然而，如果只看快門緊鄰的區域，狀態看起來卻出奇地正常：壹側像壹個光子，另壹側像真空，與經典直覺無異。
這壹結果生動地展示了量子粒子與日常物體有何不同，並引出了關於量子測量和信息定域性的更深層問題。Skaar 團隊計劃進壹步研究涉及多個光子或其他基本粒子(如電子)的情況。這不僅是數學上的奇觀，更觸及了我們對現實本質的理解邊界。
壹分為贰的光子概念圖（Shutterstock）
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好新聞沒人評論怎麼行，我來說幾句
這項由挪威奧斯陸大學 Johannes Skaar 團隊發表在《物理評論快報》上的研究，設計了壹個思想實驗：讓單個光子穿過壹個光學快門，也就是壹面能快速阻斷部分光脈沖的高速鏡子。如果快門足夠快，就能在光子穿過途中截住它，切掉其延展波的壹部分。團隊應用了描述光子電磁場在量子層面行為的方程，追蹤快門介入後量子態的演變。
結果是，快門並非在壹側留下壹個光子、另壹側留下真空，而是生成壹個同時包含無限多光子的疊加態。原因在於，量子力學中空的空間並非真正的"空"，它充滿了電磁場的量子漲落。快速切換的快門擾動了這些漲落，自發地創造出新的光子。然而，如果只看快門緊鄰的區域，狀態看起來卻出奇地正常：壹側像壹個光子，另壹側像真空，與經典直覺無異。
這壹結果生動地展示了量子粒子與日常物體有何不同，並引出了關於量子測量和信息定域性的更深層問題。Skaar 團隊計劃進壹步研究涉及多個光子或其他基本粒子(如電子)的情況。這不僅是數學上的奇觀，更觸及了我們對現實本質的理解邊界。
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