新華社合肥7月10日電（記者徐海濤）量子力學(xué)中的思想實(shí)驗(yàn)“薛定諤的貓”已在學(xué)術(shù)界廣為人知,，近年來(lái)國(guó)際科學(xué)界又提出一個(gè)前沿概念叫“量子柴郡貓”,。近期,，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)與南開(kāi)大學(xué)學(xué)者合作,，首次實(shí)現(xiàn)了光子的偏振與其本體分離,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)光子偏振的無(wú)接觸交換，實(shí)驗(yàn)揭示了“量子柴郡貓”的獨(dú)特量子特性,，加深了人們對(duì)“什么是物理實(shí)在”這一物理學(xué)基本問(wèn)題的認(rèn)識(shí),。

　　在宏觀的經(jīng)典世界中，物體的物理屬性比如質(zhì)量,、體積等,，與物體本身不可分離，但在微觀的量子世界里則有所不同,。2013年國(guó)際科學(xué)界有理論研究表明,，微觀粒子的物理屬性（如電子的電荷和自旋、光子的偏振等）可以與其本體分離,，多位知名學(xué)者將這種現(xiàn)象命名為“量子柴郡貓”,。

　　柴郡貓是兒童文學(xué)名著《愛(ài)麗絲夢(mèng)游仙境》中一只會(huì)咧著嘴笑的貓，它的身體可以憑空消失,，但笑容還掛在半空中,。國(guó)際科學(xué)界在中子和光子的干涉實(shí)驗(yàn)中，觀察到粒子屬性與其本體分離的現(xiàn)象,，但要想展示“量子柴郡貓”的獨(dú)特量子效應(yīng),，還需要更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。

　　近期,，中科大郭光燦院士團(tuán)隊(duì)中的李傳鋒,、許金時(shí)、許小冶等人與南開(kāi)大學(xué)陳景靈教授合作,，首次利用雙光子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩只“量子柴郡貓”交換笑臉。

　　他們使用對(duì)系統(tǒng)施加微擾的新方法,，解決了多體量子系統(tǒng)弱值提取的難題,，并制備出雙光子超糾纏態(tài)，獲得光子的路徑和偏振觀測(cè)量的弱值,。實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到兩光子都處于偏振屬性和光子本體分離的狀態(tài),，并各自得到了另一光子的偏振，實(shí)現(xiàn)了兩只“量子柴郡貓”的無(wú)接觸笑臉互換,。

　　該研究成果展示了量子世界中物質(zhì)與其物理屬性靈活多變的關(guān)系,，加深了人們對(duì)“什么是物理實(shí)在”這一物理學(xué)基本問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。另一方面,，引入微擾獲得弱值的方法也將成為研究量子物理的有力工具,。

　　國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了這項(xiàng)研究成果,，審稿人評(píng)價(jià)這是“一個(gè)里程碑”，是理解量子力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題的重要進(jìn)展,。

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責(zé)任編輯： 詹婧