7 月 2 日消息，科技媒體 phys 于 6 月 24 日發(fā)布博文，報道稱科學家通過實驗，首次在量子尺度驗證了物理學核心要義之一--守恒定律，為開發(fā)應用于計算、通信和傳感領域的復雜量子態(tài)提供了全新思路。

注：守恒定律是自然科學的基石，它界定了物理過程中“可行”與“禁行”的邊界。就像臺球碰撞時，運動線性動量會在球體間傳遞，旋轉(zhuǎn)物體則遵循角動量守恒定律。光同樣具有角動量特性，特別是與光的空間結(jié)構(gòu)相關的軌道角動量。

這項實驗表明在量子世界中，單個光子（Photon）具有明確的角動量量子（OAM），在光與物質(zhì)的相互作用中需要被守恒。

根據(jù)守恒定律，在具有零 OAM 的光子分裂成兩個光子后，這兩個光子的 OAM 量子之和必須為零。因此，如果一個新生成的光子具有一個 OAM 量子，其配對光子必須具有相反的，即負的 OAM 量子。換句話說，1 + (-1) = 0 的簡單公式必須成立。

盡管這些守恒規(guī)則已經(jīng)在激光的多種光學實驗中得到驗證和利用，但它們從未在單個光子中得到測試。研究報告的主要作者 Dr. Lea Kopf 解釋說：“我們的實驗表明，即使過程是由單個光子驅(qū)動的，OAM 確實守恒。這確認了基于過程對稱性的最基本層面的關鍵守恒定律?！?/p>