在改进型马赫-曾德尔干涉仪中同时观测单光子路径与干涉的尝试

波粒二象性的经典认知认为，不可能同时观测微观物体的波动性与粒子性。数学上该原理要求干涉可见度 V 与路径可分辨度 D 满足正统极限 square(V)+square(D)<=1。本工作提出一种在改进型马赫-曾德尔干涉仪中用单光子进行波粒二象性检验的新实验，并有说服力地展示了突破该极限的可能性。该干涉仪的关键元件为弱散射全内反射棱镜表面，其呈现出可见度高达 0.97 的显著单光子干涉，同时提供 0.83 的路径可分辨度。显然 square(V)+square(D)=1.63 远超单光子波粒二象性原理所设的正统极限。预期未来更精细的实验应能展示 square(V)+square(D) 趋近 2 的终极 regime，并为当代量子力学基础提供新见解。