中外科学家首次联手实现费米尺度单粒子双缝干涉实验

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中新社合肥1月5日电 (记者 吴兰)波粒二象性是量子力学的基石原理，也是量子力学“反常识”和“反直觉”的源头之一。单粒子的双缝干涉思想实验能够非常直接地从现象上诠释波粒二象性。

近半个世纪以来，实验学家们相继以光子、电子、原子、分子和生物大分子作为干涉实体，实现了单粒子的双缝干涉思想实验。那么，对于高能核物理实验中常见的不稳定粒子是否也能够作为实体产生双缝干涉现象？

记者5日从中国科学技术大学获悉，该校高能核物理课题组与美国布鲁克海文国家实验室、山东大学等单位的联合研究团队，在STAR国际合作组中发挥主导作用，首次实现了费米尺度的单粒子双缝干涉实验。该研究成果1月4日发表于《科学进展》(Science Advances)。

STAR是基于美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机上STAR实验的大型国际合作组，由来自14个国家71个单位的700多位科研人员组成。中国科学技术大学高能核物理课题组是STAR国际合作组的重要研究力量。

据介绍，STAR的研究团队利用甚高能原子核对撞中相干光致产生的不稳定粒子ρ0(寿命约为1费米/光速)作为干涉实体，实现了费米尺度的双缝干涉实验，这也是目前尺度最小的双缝干涉实验。

在相关碰撞行程干涉过程中，双缝干涉现象在极化空间首次体现。有意思的是，在这些对撞中双缝干涉实际上是由其衰变产物(比如π+π-对)协同合作而产生，这些衰变的产物中π+π-对“超时空”地协同完成干涉，是诠释量子纠缠现象的一个绝佳范本。(完)