最近，科學家成功地得到波形可控的單個光子并進行實驗，結果發(fā)現在單個光子情形下，愛因斯坦的理論依舊有效：單個的光子速度仍然無法超越光速c的極限。 Z;SRW92@  
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　　由香港科技大學杜勝望教授領銜的一個物理學家小組近日在《物理評論快報》上發(fā)表了他們有關單個光子速度的論文。這一研究結果對于最大信息傳播速度理論有著深遠影響，它首次證實單個光子情形下因果律依然有效，即：結果不能先于原因出現。 J+w"{ O  
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　　愛因斯坦理論中最廣為人知的說法之一就是“光速無法超越”，這也確實是現代物理中最基本的基礎之一。但是到目前為止，實驗僅僅驗證了這一理論的一部分，即一大群光子以及它們所攜帶信息的傳播速度是符合這一規(guī)律的，因此物理學家們一直以來都想證實，在單個光子的情形下，這一理論是否同樣成立。 cD-\fRBGK  
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　　杜勝望教授告訴PhysOrg.com：“我們最大的成就是，我們的實驗結果為光攜帶信息的最大傳遞速度之爭畫上了一個句號。這將加深我們對于光的波粒二象性以及量子力學本質的認識。在愛因斯坦提出‘光子’這一名稱100多年后，我們讓人們對于光子可以看到一個更加清晰的圖景，從而修正之前存在的一些錯誤的或者說誤導性的觀點�！� .ikFqZ$$  
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　　在最近幾年間，全球有數個小組一直在致力于用實驗證明光究竟可以達到多高的傳播速度。盡管先前的實驗已經證明光的“群速度”可以超越光速c，但是“信號速度”——即光攜帶信息的傳播速度，不行。由此，物理學家們希望了解單個光子情形下，其傳播速度將遵循群速度還是信號速度。 %U-K
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　　為了回答這一問題，杜勝望教授的團隊不僅要獲得單個光子，還要將“光前驅”，即一個光學脈沖前端的波形屬性，從光子的其它部分剝離開來。先前進行的，基于宏觀電磁波傳播(即包含大量光子)的實驗已經證明，光前驅是一個光學脈沖中傳播速度最快的部分。而此次杜教授的實驗則是首次證明，在單個光子層面同樣存在這種光前驅，并且它們同樣也是單個光子波形中傳播速度最快的部分。 jKM-(s!(  
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　　為了分離單個光子中的光前驅，科學家們首先獲取一對光子，隨后讓其中一個光子通過一群低溫狀態(tài)下的銣原子，并與此同時使用一臺光電調幅器來控制光子的波形。這些原子將產生一種被稱為“電磁誘導透明”(EIT)的效應，這使得科學家得以將單個光子的光前驅從整個波形中分離出來。當光前驅和光子的其他波形部分通過第二群銣原子時，科學家們便能分別測量光子的這兩個部分的傳播速度。 G2 xYa$&][  
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　　實驗結果發(fā)現，單個光子的光前驅傳播速度一直保持光速c，這和大群光子的信號速度是一致的。而在任何介質中，單個光子的其他波形部分傳播速度均不超過光速c，而在一種慢光介質中，其速度可以延遲大約500納秒。在這種介質中，光子群的傳播速度同樣會出現減慢，小于光速c。 q