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科学家首次揭示单光子的真实面貌
研究人员使用量子模拟来可视化单个纳米粒子发射的光子的形状 - 在本例中，它是柠檬形的。
来源:ZME科学当我们观察周围的世界时，我们所看到的一切都归功于光。它反射、折射和相互作用，承载着它所接触的物体的形状和深度。
但是光本身呢？
物理学家现在已经使用一种新颖的理论模型可视化了从纳米粒子表面发射的光子（光的最小单位）的模拟形状。这些发现为光的行为提供了新的见解，可能为纳米光子学和量子技术的创新铺平道路。
“我们能够生成这张光子图像，这在物理学中是前所未见的，”该研究的主要作者、理论物理学家 Ben Yuen 说道。
光子是什么样的？
伯明翰大学研究人员制作的可视化不是一张照片；而是一张照片。你不能简单地拍摄光子。相反，它是源自量子计算的详细模拟。 “我们的计算使我们能够将看似无法解决的问题转化为可以计算的问题，”袁博士说。 “而且，几乎作为该模型的副产品，我们能够生成这张光子图像，这是物理学中以前从未见过的东西。”
光子的“形状”，正如物理学家在这种情况下所定义的那样，是一种强度分布，即在给定时刻最有可能找到光子的位置的地图。较亮的区域表示光子更有可能出现的区域。袁博士在《新地图集》中进一步解释道：“因为它是一种量子粒子，你无法一次性测量它，因为测量会破坏它。但是，如果你重复测量多次，你就会准确地看到这种分布。”
新地图集为什么它很重要？
例如，在量子信息系统中，光子的形状可以决定它携带数据的效率。在生物系统中，它可以帮助科学家了解光如何驱动光合作用等化学反应。
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