双缝实验首次在时间维度重建

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原始双缝实验艺术图。图片来源：英国《自然》杂志网站

科技日报讯 （记者刘霞）英国科学家在3日出版的《自然·物理学》杂志上发表论文指出，他们借助一种能在飞秒（千万亿分之一秒）内改变特性的“超材料”，在时间而非空间维度重现了著名的双缝实验。最新实验揭示了更多光的基本性质，也为创造出能在空间和时间尺度上精细控制光的终极材料奠定了基础。

1801年，英国科学家托马斯·杨进行了首个双缝实验，结果表明，光的“行为举止”与波类似。进一步的实验发现，光实际上既是粒子又是波（波粒二象性）。这些实验揭示了光的量子性质，还揭示了包括电子和中子等“粒子”的波粒二象性，对量子物理学产生了深远影响。在最新研究中，由帝国理工学院物理学家领导的团队借助一种在飞秒内改变特性的氧化铟锡薄膜，使用时间“狭缝”而非空间“狭缝”再现了双缝实验。

最新研究负责人里卡多·萨皮恩扎解释称，他们在实验中用到了氧化铟锡薄膜，在飞秒这样超快的时间尺度上，这种材料的反射率会被激光改变，为光创造出“狭缝”。

氧化铟锡薄膜是一种“超材料”，用于制造手机屏幕。“超材料”是自然界中没有且拥有特殊性质的人造材料。有些“超材料”能对光进行精细控制，而且，当与对光的空间控制相结合时，可以为研究黑洞等基本物理现象创造新技术甚至类似物，从而揭示物理学领域的很多基本问题。