伦敦帝国学院 该小组的实验可以被认为是量子版的“爪形机器”，其中光充当爪，球是声音的量子
学分:伦敦帝国理工学院 研究人员进行了可以增加或减少单个声音量的实验——当应用于嘈杂的声场时，结果令人惊讶
量子力学告诉我们，物理物体可以同时具有波和粒子的性质
例如，光的单个粒子(或量子)被称为光子，同样，声音的单个量子被称为声子，可以认为是声能的最小单位
伦敦帝国理工学院、牛津大学、尼尔斯·波尔研究所、巴斯大学和澳大利亚国立大学的一组研究人员进行了一项实验，利用与激光的相互作用，可以在高频声场中增加或减少一个声子
该团队的发现有助于未来量子技术的发展，如未来“量子互联网”中的硬件组件，并有助于为更宏观规模的量子力学测试铺平道路
他们研究的细节今天发表在著名的杂志《物理评论快报》上
为了增加或减少一个单一的声音量子，该团队实验性地实施了一项在2013年提出的技术，该技术利用了谐振器内产生的光子和声子之间的相关性
更具体地说，激光被注入支持光和高频声波的晶体微谐振器
然后，这两种波通过电磁相互作用相互耦合，产生新频率的光
然后，为了减去一个声子，研究小组检测到一个频率上移的光子
该项目的主要作者乔治·恩赞说:“探测到单个光子给了我们一个事件就绪信号，表明我们减去了一个声子。”
当实验在有限的温度下进行时，声场会因热噪声而产生随机波动
因此，在任何一个时间，存在的声音量子的确切数目是未知的，但是平均来说最初会有n个声子
现在加减一个声子会怎么样？乍一想，你可能会认为这只是将平均值分别改为n + 1或n - 1，然而实际结果与这种直觉不符
事实上，非常违反直觉的是，当你减去一个声子时，声子的平均数量实际上上升到2n
这一令人惊讶的结果是，在全光学光子减法实验中，量子的平均数量增加了一倍，这是在光学之外首次观察到
“想到这个实验的一个方法是想象一个你经常在视频拱廊里看到的爪形机器，只是你看不到机器里有多少玩具
在你同意玩之前，你被告知平均里面有n个玩具，但是每次你玩的时候，确切的数字会随机变化
然后，在用爪子成功抓取之后，玩具的平均数量实际上上升到了2n，”伦敦帝国理工学院量子测量实验室的首席研究员迈克尔·万纳描述道
值得注意的是，这个结果当然不违反能量守恒，并且是由热声子统计得出的
该团队的结果，结合他们最近报道的微型谐振器中光和声音之间强耦合的实验，为声波量子科学和技术开辟了一条新的道路
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