量子柴郡猫量子特性首次被实验揭示

记者6月24日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队在量子物理基础问题研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、许小冶等人与南开大学陈景灵教授合作，首次实现光子的偏振与其本体分离，进而实现两个光子偏振的无接触交换，揭示了“量子柴郡猫”的独特量子特性。该成果于6月15日发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。

经典世界中物体的物理属性，如质量、体积等与物体的本体是不可分离的。然而在量子世界里情况有所不同。2013年的理论研究表明微观粒子的物理属性可以和其本体分离，这种现象被称为“量子柴郡猫”。柴郡猫是童话《爱丽丝梦游仙境》中一只咧着嘴笑的猫，它（本体）可以凭空消失，但笑容（属性）还挂在半空中。不久实验物理学家便在实验中观察到这种粒子属性与其本体分离的现象，但要想展示“量子柴郡猫”的独特量子效应，需要进行更复杂的实验。

李传锋研究组首次利用双光子系统展示了两只“量子柴郡猫”交换笑脸这一独特量子效应。该研究成果展示了量子世界中物质与其物理属性灵活多变的关系，加深了人们对“什么是物理实在”这一物理学基本问题的认识。另一方面，通过引入微扰获得弱值的方法也将为研究量子物理其他难题提供有力工具。（记者 陈婉婉）