爱因斯坦与玻尔的“世纪之辩”，被中国科学家终结！

来源：央视新闻微信公众号

近日，中国科学家潘建伟院士团队的一项量子实验成果，终结了一场持续近百年的物理学巅峰对决。对决的双方，是爱因斯坦和玻尔。这场学术界的“神仙打架”因何而起？结局究竟谁输谁赢？

量子科技在“十五五”规划建议里排在未来产业之首，但你可能不知道量子的提出和基础研究其实已有百年之久。爱因斯坦和玻尔的争论，就要从光量子这种令人费解的“双重人格”说起。

科学家发现，光就像一位拥有两副面孔的天才演员。有时，它像水波，当它穿过两道狭缝，会像水波一样形成“涟漪”，最终在屏幕上显现出“斑马线”一样明暗相间的干涉条纹。有的时候，它又像一颗颗弹珠，当光照射在金属板上，能像打台球一样，把金属里的电子打出来，产生电流。

不过最神奇也最让人困惑的是，这两种现象似乎不能同时被捕捉。爱因斯坦和玻尔的争论，正根植于此。

爱因斯坦坚信，这只是我们的观测方式太笨拙，一定存在更聪明的方法，能同时揭开光的双重面具，而玻尔却提出一个更颠覆的观念：这不是观测的缺陷，而是微观世界的终极法则——不可能同时获得光子的路径和保留干涉条纹！

中国科学技术大学潘建伟院士团队，基于爱因斯坦的设想，设计了一个无比精妙的实验：用一个原子来充当“狭缝”。因为原子足够轻盈，当光子撞击这个原子时，科学家可通过原子的振动方向精准测算出光子的运动轨迹，这样就可以完美复现爱因斯坦百年前的思想实验，来看看在远处的屏幕上还会不会留下明暗相间的干涉条纹。

如同玻尔所预言的那样，当科学家成功捕捉到光子的运动轨迹时，屏幕上的波纹竟悄然隐去；而当屏幕上的条纹清晰显现时，原子“狭缝”的振动数据却变得模糊不清，再也无法还原出单个光子的路径。或许，爱因斯坦所寻找的那种“两全其美”的观测方式，在自然的根本法则中并不存在。

△单光子单原子量子干涉仪实现爱因斯坦思想实验

从这个实验来看，貌似爱因斯坦输了，然而这场跨越百年的争论，真正的价值远不止于胜负。爱因斯坦的深刻质疑与玻尔的革命性构想，共同为人类打开了一扇认知微观世界的大门。

如今，我们得以利用微观粒子的“双重身份”，建造计算能力颠覆想象的量子计算机，利用量子纠缠的“魔法”，打造安全的量子通信网络。百年前“光的谜题”，正指引我们走向一个算力超群、通信无忧、感知极致的量子未来。

记者/褚尔嘉