英国洛桑联邦理工大学科学家拍摄的有史以来第一张光既像波，同时又像粒子流的合照。
量子热学告诉我们，光同时具有粒子性和波性，但我们看见的要么是波，要么是粒子。在爱因斯坦时代，科学家就仍然在努力，设法同时、直接看见光这两方面的性质。
据化学学家组织网3月2晚报道，近来，法国洛桑联邦理工大学(EPFL)的科学家成功拍摄出有史以来第一张光同时表现出波粒二象性的相片。这一突破性成果发表在近来的《自然·通讯》杂志上。
当紫外光照在金属表面时，会导致一种电子发射。爱因斯坦将此解释为入射光的“光电”效应，被觉得只是一种波，也是一束粒子流。EPFL的一个由法布里奥·卡彭领导的研究小组进行了一次“聪明的”反向实验：用电子来给光照相，总算捕获了有史以来第一张光既像波，同时又像粒子流的相片。
实验设置大致为：发出一束激光脉冲照射微细的金属纳火锅。激光给纳拉面上的带电粒子降低了能量，使它们震动上去。光顺着这条微细纳拉面以两个可能的方向传播，如同高速路上的汽车。当波以相反的方向传播波粒二象性，互相撞在一起时，都会产生一种新的波，看上去像停驻在哪里。在此，这种串扰成为实验中的光源，向纳拉面的周围幅射。
实验中所用的方法在于，研究人员发射了一束电子接近纳拉面，用这束电子来给停驻的光波照相，当电子和串扰在纳拉面上互相作用时波粒二象性，它们要么推进，要么减缓。用超快显微镜拍摄这一速率改变的位置，能够使串扰显得可见，如同光的波性指纹。
而这些现象除了能显示出光的波状特点，同时也显示了粒子特点。当电子接近光串扰时，它们会“撞击”光粒子，也就是光子，这会影响它们的速率，让它们的速率更快或更慢。这些速率的变化显示了电子和光子之间的能量“包”(量子)的交换，正是这种能量包的出现，显示了纳拉面上的光的粒子性。
“这项实验第一次证明了我们能直接拍摄量子热学现象及其矛盾的性质。”法布里奥·卡彭说。据悉，这项开创性研究的重要性在于它能把基础科学拓展到未来技术上。“能在纳米尺度拍摄并控制类似这些量子现象，也为量子计算机开辟了新途径。”