雙縫實驗首次在時間維度重建

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原始雙縫實驗藝術圖。圖片來源：英國《自然》雜志網(wǎng)站

科技日報記者 劉霞

英國科學家在3日出版的《自然·物理學》雜志上發(fā)表論文指出，他們借助一種能在飛秒（千萬億分之一秒）內(nèi)改變特性的“超材料”，在時間而非空間維度重現(xiàn)了著名的雙縫實驗。最新實驗揭示了更多光的基本性質(zhì)，也為創(chuàng)造出能在空間和時間尺度上精細控制光的終極材料奠定了基礎。

1801年，英國科學家托馬斯·楊進行了首個雙縫實驗，結果表明，光的“行為舉止”與波類似。進一步的實驗發(fā)現(xiàn)，光實際上既是粒子又是波（波粒二象性）。這些實驗揭示了光的量子性質(zhì)，還揭示了包括電子和中子等“粒子”的波粒二象性，對量子物理學產(chǎn)生了深遠影響。在最新研究中，由帝國理工學院物理學家領導的團隊借助一種在飛秒內(nèi)改變特性的氧化銦錫薄膜，使用時間“狹縫”而非空間“狹縫”再現(xiàn)了雙縫實驗。

最新研究負責人里卡多·薩皮恩扎解釋稱，他們在實驗中用到了氧化銦錫薄膜，在飛秒這樣超快的時間尺度上，這種材料的反射率會被激光改變，為光創(chuàng)造出“狹縫”。

氧化銦錫薄膜是一種“超材料”，用于制造手機屏幕。“超材料”是自然界中沒有且擁有特殊性質(zhì)的人造材料。有些“超材料”能對光進行精細控制，而且，當與對光的空間控制相結合時，可以為研究黑洞等基本物理現(xiàn)象創(chuàng)造新技術甚至類似物，從而揭示物理學領域的很多基本問題。

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