来自芬兰坦佩雷大学及德国、印度的科学家通过实验证实：当单个光子“分裂”为一对光子时，其轨道角动量保持守恒。这项突破性研究首次在量子尺度验证了物理学核心要义之一——守恒定律，为开发应用于计算、通信和传感领域的复杂量子态提供了全新思路。相关成果发表于新一期《物理评论快报》杂志。
守恒定律是自然科学的基石，它界定了物理过程中“可行”与“禁行”的边界。就像台球碰撞时，运动线性动量会在球体间传递，旋转物体则遵循角动量守恒定律。光同样具有角动量特性，特别是与光的空间结构相关的轨道角动量。
在量子世界，每个光子都携带明确的轨道角动量。根据守恒定律，这种特性在光与物质相互作用时必须守恒，即初始轨道角动量为零的光子分裂后，两个新生光子的轨道角动量之和必须归零。这意味着若其中一个光子具有特定轨道角动量，其伴生光子必然呈现相反量值。虽然传统激光实验已多次验证角动量守恒定律，但针对单个光子的验证尚属首次。
研究团队创新性地探究了单个光子裂变为光子对时，轨道角动量守恒是否依然成立。实验最终证实，这一定律在量子极限条件下依然有效。
实验面临一个巨大技术挑战——每十亿个光子中仅有一个会分裂，找到它无异于大海捞针。研究团队凭借超稳定光学装置、极低背景噪声、高效探测系统以及持之以恒的观测，最终捕捉到足以证实光的角动量守恒定律的关键数据。
除验证守恒定律外，研究团队还首次观测到光子对的量子纠缠现象。这表明该技术有望拓展至更复杂量子态的制备，实现光子间的空间、时间、偏振等多维度的全面纠缠。
研究团队强调，这项成果具有理论价值，他们计划提升系统效率，优化测量方案，并探索多光子量子态在基础研究和量子通信网络中的应用前景。
12月13-14日，第15届中美绿色能源论坛在南京召开。论坛由中国电机工程学会、美中绿色能源促进会主办，以“碳中和实现路径与 1923年2月14日，学者张君劢应邀到清华学校演讲，演讲的主题是“人生观”，要点是说明科学与人生观的差异，张君劢的观点引起地质 人工智能初创企业OpenAI的董事会将有权否决公司CEO推出新版本模型的决定。 当地时间12月18日，OpenAI在官方网站发布了 今天上午，中国首家公办本科职业学校——南京工业职业技术大学与柬埔寨柬华理事总会合作共建的柬华应用科技大学成立揭牌 过去的数个月，对我国道路交通智能检测领域知名专家赵祥模教授来讲，一如既往地保持着忙碌而有序的“快节奏”，他从容地在多 关于公布2023年度山东省优秀青年科学基金项目（海外）拟立项项目的通知 各有关单位： 2023年度山东省优秀青年科学基金项目（ 。本文链接：量子尺度守恒定律获验证http://www.sushuapos.com/show-11-22705-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： AI让大脑变懒变笨了吗？
下一篇： 超强激光脉冲实现单次全结构测量