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》雜志上發表論文指出，他們借助一種能在飛秒（千萬億分之一秒）內改變特性的“超材料”，在時間而非空間維度重現了著名的雙縫實驗。最新實驗揭示了更多光的基本性質，也為創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。進一步的實驗發現，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，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象創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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