WORLD NEWS
如果只有半个光子被反射会发生什么？答案是几个光子的重叠。
一种理论表明，如果在一个光子被镜子反射时突然移除镜子，剩余的光就会变成量子态，其中多个光子可以同时出现。
这不是用刀将称为光子的粒子切成两半的实验，而是计算当仅反射光的前部以创建波形时量子场如何变化的预测。
为什么单个光子不能解释它？
光子，即波束，在时间和空间上传播。如果镜子一直向上，则整个物体都会被反射，但如果在反射前部后移除镜子，波形将会突然结束。研究人员计算出，这一尖锐边界并不完全对应于一种光子态。
那么结果是什么？
结果是量子重叠，可能有零个、一个、两个或更多光子。边界越陡，所需的光子计数范围就越大。无限快的镜子是不可能的，因此实际设备中光子的数量和波形的清晰度是有限的。
能量从哪里来
额外的光子不是免费的。快速移动或移除镜子的设备确实在量子场上起作用并为其提供能量。尽管移动边界类似于产生粒子的动态卡西米尔效应，但该研究重点关注单个光子的持续反射被中断的情况。
你能在实验中立即看到它吗？
论文是理论计算，目前还没有使用该方法直接检测多光子态的实验结果。反射镜的切换速度和损耗以及探测器的时间分辨率必须一起解决。研究人员认为，超导电路或快速控制的光学边界可能是测试的候选者。
为什么这很重要
仅留下部分光的简单操纵会产生一种光子数量本身未设定的状态，这提出了一种新的量子信息控制方法。但理想的计算边界与实际设备差异较大，因此其可用性必须通过后续实验来证实。
官方来源材料
Physical Review Letters original paper