① 上海交大發現量子通信的漏洞，量子通訊還安全嗎
理論上已經證明，理想的量子通訊是絕對安全，但是現有的量子通訊技術，由於設備的非理想化，還是給竊聽者留下了漏洞。
從本質上說，這個漏洞是設備的非理想化造成的，當前量子加密技術還不完善，相信隨著技術的提高，量子通信技術會越來越接近理想化，最終達到絕對的安全性。
在傳統加密通訊中，加密信息是基於數學演算法達到的安全性；比如RAS加密演算法，就是利用把兩個大數相乘很容易，但是要把大數分解卻非常難，以此作為演算法的復雜程度不可逆性，來實現信息加密。
但是隨著計算機水平的提高，基於數學加密的方法越來越不安全，尤其是傳統加密在量子計算機面前不堪一擊，所以全新的量子加密通訊，在未來將成為主流。
量子通信最大的特點，就是不依賴於數學演算法，而是依賴於量子基本原理——不確定性原理和波函數坍縮原理；只要這兩條物理原理不被破壞，我們就有把握說理想的量子通信是絕對安全的。
在1984年，兩位科學家Bennett和Brassard，聯合提出了世界上第一個量子通訊加密協議——BB84，從此拉開了量子加密實用化的進程。
在2001年，理想化的BB84協議被證明無條件安全，無論是傳統竊聽技術，還是量子技術，都無法攻破BB84的加密信息。
然而理想很美好，可現實是骨感的！在量子密鑰分發中，有以下幾個技術難點：
（1）要求發射方是單光子源；
（2）要求接收方是單光子探測器；
（3）要求信道無干擾；
（4）設備的非理想特性；
（5）身份認證和密鑰儲存，存在技術難點；
針對每條難點，我們都有辦法來逐一攻克；比如對於單光子源，我們可以採用弱相干光來代替；信道干擾我們就使用糾錯碼，糾錯碼的效率低，我們就繼續增加糾錯碼
而這次上海交通大學發現的漏洞，就出在設備的非理想特性上，並非量子通信的原理問題，相信隨著量子技術的發展，未來的量子通信肯定是安全的。
② 我國的量子通信已經走在世界的前端，那麼量子通信比傳統電磁通信強在哪裡呢
位於上海的中科院量子信息和量子科技創新研究院的一間實驗室內，三平米的實驗台上看似毫無章法、密密麻麻地布滿大大小小的鏡片和古怪的器件，一些電線從上方的支架上垂落下來，旁邊的一台儀器發出單調的「啾啾」聲。
這是近20位科研工作者經過4年多孕育出的中國量子計算機「嬰兒」，它也是世界上首台超越早期經典計算機的光量子計算機，5月初才在世人面前首次亮相。
那些看似橫七豎八排列的反射鏡、波片、分束器和其他怪異的元器件，其實是「巫師們」獨具匠心地設計、組裝起來的。
「我們設計出的超低損耗量子線路效率達到99%，而國際上其他研究組的量子線路效率只有30%。」陸朝陽說。
③ 量子通訊採用單光子傳輸，單光子如何被抓住有人認為不可能
量子通訊在中國發展得紅紅火火，特別有一位叫潘建偉的科學家，帶領其團隊取得了一個又一個突破，走在了世界的前列。有人歡呼，也有人反對和冷嘲熱諷。
那些反對的人主要是說，量子通訊就是扯淡，是玩概念，根本不可能實現。其中懷疑最大的就是單光子發射和接收，認為光子是世界上最小的東西，到底多小至今無人知道，人類怎麼可能能夠捉住一個光子發射出去呢？
但事實是，量子通訊還真的就是依靠一個個單光子傳輸，這樣才能夠獲得無法破解的保密性。但這個單光子並非某些人憑生活常識想像的那樣，像捉豆子那樣一個個捉到，再把它通過某種彈弓類裝置發射出去。
量子通訊的三大核心技術為：單光子源技術、量子編碼和傳輸技術、光子檢測技術。這其中最重要的就是「捉住」單光子，並把它傳輸出去。這是如何實現的呢？我們來分享一下。
光子是光量子的簡稱，是傳遞電磁相互作用的媒介子，是一種基本粒子，具有規范玻色子性質。光量子的概念是愛因斯坦於1905年首先提出，1926年由美國物理化學家吉爾伯特·路易斯正式命名。
1901年，德國物理學家普朗克發現物質發出能量和吸收能量具有不連續性特徵，提出能量是一份一份發出的能量子假設，並計算出了最小能量的常量，被稱為普朗克常量，這是量子力學的開山之作。
愛因斯坦從普朗克量子理論中得到啟發，1905年發表了《關於光的產生和轉化的一個試探性觀點》的論文，認為光和原子電子一樣也具有粒子性，提出「光量子」理論，完美地解釋了光電效應，創立了光電效應定律，由此獲得1921年諾貝爾物理學獎。
光子具有所有基本粒子共有的特性，即波粒二象性，以波的形式傳播，且是一份一份非連續發出。光子一出生就以每秒約30萬千米真空速度運動，永遠不會停下來，因此沒有靜質量，但有動量。每個光子能量為：E=hv=hc/λ，即能量E等於普朗克常數乘以頻率。
普朗克常數約等於6.626*10^-34J/s（焦耳/秒）；每個光子的動量為： p=E/c=h/λ。這幾個公式里的 λ表示波長，c表示光速，v表示頻率，E表示能量，p表示動量。
由此可以看出，各種光子的能量是不同的，波長越短頻率越高的光子能量就更強，反之則更弱。光子是宇宙中數量最多的存在，無論是白天還是黑夜，在我們周圍都充滿了光子，隨便手一拍，就有無數的光子打在我們的手心手背上。
我們人類感受這個世界完全是依靠電磁波，也就是所謂的電磁相互作用力，而光子就是電磁波的傳遞媒介，因此電磁波也可以說是光波的總稱。電磁波波長從長到短分別被人們劃分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。
這些「光波」人類肉眼只能看到可見光部分，其餘波段和頻率的「光波」只能用儀器偵測。電磁波的波長從數公里到10^-30米（億億億分之一米以下）不等，無線電波（包括長波、中波、短波、微波）最長，頻率最低，能量最弱；伽馬射線波長最短，頻率最高，能量最強。
電磁波波速為光速，因此波長與頻率的關系遵循公式：λ=c/v或v=c/λ。
光子極小，而且極多，一支10瓦的燈泡，發出的能量約10J/s，如果這10J的能量發出的都是可見光波段的話，其波長就約在380~760nm之間，我們去一個平均值為570nm，根據前面的公式，就可以計算出每個光子能量約為3.5*10^-19J，1個10J的燈泡每秒鍾發出的光子數就有約2.86*10^19個，就是28.6億億個光子。
光本身就攜帶能量，因此用光通訊早就是常用的方法了。但所謂量子通訊，與常規通訊的最大區別就是安全，是採用單光子傳輸，理想的單光子源就是每個脈沖中僅含1個光子。
前面說了，隨便一束光都有無數光子，科學家們如何從這么多的光子中，把光子分成1個個分發出去呢？這就需要製造單光子源的機器。現代 科技 要製造出單光子源並不難，難的是高質量高效率的單光子源。
理論上，只要通過不斷將一個既定能量的光脈沖不斷衰減，就能得到所謂的單光子源。如脈動激光器，每個脈沖能量都是一定的，我們知道了既定波段或頻率的光子能量，就能夠計算出每個脈沖發出的光子數量，通過採用衰減片，將光束衰減足夠的倍數，就能夠達到每個脈沖所需發出的光子數了。
如某個脈沖激光發射器，原來每個脈沖發出100萬個光子，把這束光衰減1000萬倍，這樣每個脈沖平均發射的光子就只有0.1個了，也就是10個脈沖里可能有1個脈沖會有1個光子，其他9個脈沖沒有光子，這樣這個脈沖激光器就成為單光子源了。
這種方法理論上還可以再稀釋光子倍數，如稀釋1億倍甚至10億倍，這樣，就可能在100個甚至1000個脈沖里出現1次2個光子現象，這樣似乎單光子獲得率大大提升了。
目前，實驗室的單光子源絕大多數是採用這種方法。但這種單光子源光子數服從泊松分布，嚴格來講很難實現高效率單光子脈沖。因為這個隨機過程並不會以人的意志為轉移，有時候會出現1個脈沖包含2個光子的情況，這樣就降低了量子通訊的可控性和安全性。
衰減倍數越大，得到單光子的概率會提高，但沒有光子的空脈沖就越多，效率就大大降低了。因此，這種傻瓜式的精度提升，與效率背道而馳。
所以， 一個完美的單光子源，需要同時滿足確定性偏振、高純度、高全同性和高效率，這是四個幾乎相互矛盾的嚴苛條件，解決這個矛盾， 這才是技術難點 。
由此，科學家們又研究出許多獲得單光子源的方法，其中量子點單光子源是目前比較先進的方法。這種方法可以讓量子點穩定地發出單個光子流，與其他單光子源相比，量子點單光子源具有較高的振子強度，較窄的譜線寬度，且不會發生 光退色 。
這種單光子源技術，美國斯坦福大學在2001年就研發出來了，大大降低了第二個光子產生的可能性；2002年東芝和劍橋大學合作，採用量子點結構的LED實現了電注入單光子發射；我國中科院半導體研究所在2007年成功實現了量子點單光子發射。
現在，我國在量子點單光子發射方面已經走在世界前列，以潘建偉院士為首的中科大團隊首創了點脈沖共振激發技術，從根本上消除了量子點激子相干效應。採用這項技術，相比之前萬分之一激發功率，就可確定地產生純度為99.5%的高品質單光子，是國際公認制備高品質單光子的利器。
作為一般科普，這里就不過多羅列其中復雜的專業術語了，有興趣的朋友可以網路搜閱有關資料。
這些技術包括單光子的編碼和傳輸問題、光子檢測和接收問題等等。
如單光子編碼，就涉及到用偏振還是相位，就是採用偏振片還是半波片、各種干涉儀，如何處理編碼過程帶來的損耗等等。
遠程傳輸是採用光纖，還是隔空無線傳遞，能夠傳遞多遠，通過什麼方法中繼，信號如何保持或放大，採取什麼樣的方式實現量子 密鑰分發、量子隱形傳態 ，如何解決傳輸過程中的安全與信號衰減問題。
而在接收終端，就必須有一台精確高效的單光子探測接收裝置，也就是說接收到1個光子就能夠敏感響應。這一點似乎並不是很難做到，因為人的眼睛只要有10個光子就能夠感光，而青蛙的眼睛據說就能夠看到單個光子。比較難的是，這個探測器要能夠響應合適的波長范圍，而且要高效反應，在高雜訊環境實現高效通訊。
這些，中國已經取得突破。如 科技 大學郭光燦院士領導的團隊與奧地利馬庫斯·休伯教授合作，成功實現了在高雜訊環境下的高維量子通訊；以潘建偉為首的科學團隊， 構建了全球首個星地量子通信網 ，實現了跨越4600公里的星地量子密鑰分發。
而義大利帕多瓦大學的研究人員，則在2019年就實現了超過20000公里的超遠距離單光子交換傳輸，創造了新的世界紀錄，這也證實了微型量子通訊在全球范圍內實施的可能性。
從上述介紹可以看出，量子通訊早就已經從實驗室推向了 社會 運用，如果還硬要說量子通訊是假的，就是選擇性失明，睜開眼睛說瞎話了。
這里多說一句，量子通訊是 基於美國科學家1984年制定的BB84協議和之後改進的BBM92，以及2012形成的MDI-QKD協議，是國際上通用的量子密鑰分發協議。其主要目的是 利用量子力學的不確定性原理和量子不可克隆性， 以光子的偏振態作為信息載體來傳遞密鑰， 增加安全通訊的距離。
因此量子通訊與量子糾纏的超距超光速傳輸的詭異效應沒有半分錢關系，如果有人刻意從這方面宣傳誘導，將量子通訊神秘化，就有偽科學之嫌了。對此你怎麼看？歡迎討論，感謝閱讀。
④ 什麼是光量子計算機
量子計算機是指利用量子相干疊加原理，理論上具有超快的並行計算和模擬能力的計算機。
中文名
光量子計算機
研發歷程主要部分TA說
研發歷程
在光量子計算機領域，中國科學技術大學潘建偉院士、陸朝陽教授領導的團隊，研製出一種操控5個粒子（即5個光量子比特）的光量子計算原型機，在完成「玻色取樣」任務時，它的速度不僅比國際同行之前所有類似實驗的最高紀錄加快至少24000倍，同時，通過和經典演算法比較，也比人類歷史上第一台電子管計算機ENIAC和第一台晶體管計算機TRADIC的運行速度快10倍—100倍。
主要部分
光量子計算機包含3個主要部分。第一部分是單光子源，在零下269攝氏度的低溫中，這個設備通過激光激發量子點，每次產生一個高品質的單光子，是國際上最高品質和最高效率的單光子源。「目前我們搭建的這個設備是國際上綜合性能最優的，產生的單光子品質比國際第二名要高10到100倍。」陸朝陽自豪地說。
第二部分是超低損耗光量子線路。單光子通過開關分成5路，通過光纖導入主體設備光學量子網路。
第三部分是單光子探測器，探測矩陣中得到的量子計算結果。
⑤ 請教高人指點量子通信都有什麼方向
量子通信是基於量子物理理論的具有絕對安全性的一種通信方式，其涉及的技術和理論也非常廣泛，題主所關注的方向應該就是量子通信所涉及的專業方向。
從量子通信的工程應用來看，量子通信在實際應用過程中必然需要有源、信道和探測這幾個必要的環節，而且其也都是具有量子通信特點的。
源。量子通信按其分類，主要有兩種源，一種是高頻的單光子源，現在主要是通過將高頻的激光脈沖衰減到單光子以下量級來實驗，由此高頻激光器的研發就是一個專業方向；另一種是糾纏光源，糾纏研究是量子通信熱門的方向，也是一個作為前沿研究的專業方向。
信道。量子通信有自由空間和光纖兩種遠距離傳輸方式，其結合起來就可以實現全球化的廣域量子通信網路。於是量子光和信標光（衛星等移動端需要跟瞄系統）在自由空間信道中的影響、光纖對量子光的相位和偏振（量子通信編碼狀態）的影響以及其可行的補償方式在量子通信中是必要的。而在量子通信終端還需要跟瞄系統以及相應的光學系統，其對量子通信的影響和補償也同樣重要。於是，光纖、大氣湍流、光學鍍膜、光學系統設計、跟瞄系統、自動化控制、衛星工程等光機電專業都是量子通信需要研究的方向。
探測器。光子探測器效率對量子通信相當關鍵，這本身就是一個很有市場的研究方向，在很多應用中都不可或缺。當然還有跟瞄系統的相機也是自由空間量子通信所必須的。
和工程應用相適應的，這些應用和技術都需要理論的支持，凝聚態物理、物理電子學等專業也都是量子通信相關專業。量子通信是一種大型的應用，其涉及的方面很多，具體可以參考國內中科大、中科院等幾個主要單位的具體工作和相關論文。
⑥ 量子通信是否是一個騙局
量子通信並不是一個騙局，是一種通信加密技術。量子在通信過程中僅起到加密作用。
量子通信的概念：
量子通信是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型 交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集 編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基於 量子力學的基本原理，並因此成為國際上 量子物理和 信息科學的研究熱點。
⑦ 量子計算的含義是什麼
量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。對照於傳統的通用計算機，其理論模型是通用圖靈機。
通用的量子計算機，其理論模型是用量子力學規律重新詮釋的通用圖靈機。從可計算的問題來看，量子計算機只能解決傳統計算機所能解決的問題，但是從計算的效率上，由於量子力學疊加性的存在，某些已知的量子演算法在處理問題時速度要快於傳統的通用計算機。
相關信息：
2019年8月，中國量子計算研究獲重要進展：科學家領銜實現高性能單光子源。
2021年10月，中科院量子信息與量子科技創新研究院科研團隊在超導量子和光量子兩種系統的量子計算方面取得重要進展，使中國成為目前世界上唯一在兩種物理體系達到「量子計算優越性」里程碑的國家。
⑧ 單個光子為什麼具有波動性，非大學物理專業勿回答
LZ您好
光子的波粒二象性是其本質屬性
這和它是一個光子還是一堆光子無關
只不過進行單光子研究的時候，體現其波動性的頻率和波長難以用傳統的物理方式衡量而已。
打個淺顯的比方，讓你用學生直尺測量一根頭發絲直徑
但是，單光子源是可以製造的，並且可籍此做雙縫干涉，最後產生干涉條紋，依舊可證明單光子具有波動性
⑨ 量子通訊採用單光子傳輸，單光子該如何被抓住
量子通信還確實便是藉助一個個單光子傳送，那樣才能得到沒法破譯的安全性。但這一單光子並不是某些人憑生活小常識想像的那般，像捉黃豆那般一個個捉到，再把它根據某類手彈弓類設備發送出來。量子通信的三大關鍵技術為：單光子源技術性、量子科技編號和無線通信技術、光子無損檢測技術。這當中最重要的便是「抓住」單光子，並把它傳送出來。
光子實際上並不是真實的粒子，只有稱其為「准粒子」，那時候僅僅因為牛頓為了更好地敘述康普頓效應，而提起的概念模型。因為這類實體模型具備粒子效用，因而我們在科學研究一些物理現象時，常常把動能E=hv的一份電磁波稱之為光子，進而將問題簡單化並開展科學研究。
⑩ 量子力學電子雙縫干涉實驗簡介和一些思考
內容主要來自量子力學科普書《見微知著》
量子力學的經典電子雙縫干涉實驗證明了粒子具有波粒二象性，是量子力學迄今為止最重要的實驗，讓我們一起來看一下這個實驗。
如圖所示，費恩曼設想的理想單電子干涉示意圖。最左側為電子槍，1和2為兩條狹縫。當只開啟縫1或者縫2時，電子穿過狹縫打到後面的接收屏上的分布曲線分別是P1和P2，當兩條縫都開啟時，接收屏上電子的分布曲線不是P1和P2簡單的相加，而是如最後一個圖片下面所標注的公式。
這個實驗最令人不可思議的，是當兩條縫開啟，電子槍單個射出電子，其間間隔足夠長的時間，最後得到的電子分布依然如上圖所示，好像是先到的電子「規定」後到的電子的行為。
如果覺得上述說明不足以理解，請看下面進一步的說明。
在宏觀世界中，以玻璃球為例。我們讓玻璃球射過開了一道縫的擋板，大家知道，玻璃球會在後牆留下的痕跡，是一條線。射過開了兩條縫隙的擋板，在後牆也是兩條線。如下圖。
當把玻璃球換成水波的時候，開一條縫，在後牆上也會出現一條線。開了兩條縫的，就會出現干涉條紋。如下圖。
那麼量子世界是咋樣的呢？將玻璃球換成電子，通過一條縫隙時候，後牆上只有一條線。如下圖。
通過兩條縫隙時候，後牆上出現干涉條紋。科學家在想，這么小的電子是如何出現干涉條紋的。他們設計了單電子干涉實驗。讓一個電子通過一條縫隙，後牆也只出現一條線。可是讓人奇怪的是，當開了兩條縫隙時候，竟然出現了干涉條紋現象。如下圖。
這該怎麼解釋呢？明明電子一個個射過雙縫的。怎麼還出現了干涉條紋，難道一個電子同時穿過了兩條縫隙？ 如下圖。
更讓人不解的是，當用攝像機試圖看著電子的時候，干涉條紋竟然消失了。不看的時候，干涉條紋又出現了。 觀測竟然也能影響電子行為？ 它知道我們在看它？ 如下圖。
這就是電子雙縫干涉實驗，所以費曼說：「電子雙縫實驗是量子力學的中心區域，研究量子力學，這個問題不可避免。」任何想要重建量子力學的人，也不可能避開這個問題。
結論一：當單個電子一個一個通過雙縫後會形成干涉，說明單個電子有波屬性。
答案：一個電子可以自相互作用發生干涉，但 一個電子的干涉可以忽略不計，也就是你觀測不到。 這是量變到質變的認識。
這意味著對電子雙縫干涉條紋現象的研究是群體行為而非個體行為。
答案： 電子不會同時通過兩條縫隙。
大多數相信它可以同時穿過兩條縫隙的人，都會拿高維度空間來解釋，關於平行宇宙，多宇宙，高維度空間等未經證實的理論，在此不討論。
答案：說明了兩條縫隙對產生干涉的必要性，也即說明了 電子干涉和光的干涉現象沒有本質區別。
單電子雙縫干涉實驗電子是一個一個間隔發出的，而經典的光干涉實驗發出的是一束光而不是單顆光子，在這點上它們是有區別的。但就干涉而言，它們的本質是一樣的。
即然光的干涉和電子干涉本質是一樣，那麼問題就轉化為單電子是波還是粒子？
答案： 單電子具有波的性質，通過自相互作用，發生干涉。 （見本文第四部分的兩個新聞證明）
就干涉而言，一定要是波才能行，這是前提條件。單電子具有波的性質意味著，可以用經典的光的波動理論來描述電子雙縫實驗，這樣就不用考慮它究竟是通過哪個縫隙的問題了，因為通過哪個都可以自相互作用發生干涉。就好像一個人跳格子，左一下，右一下，這樣就留下了干涉條紋。
答案： 因為波動關系，我們必須要用惠更斯和菲涅爾的光的波動理論來解釋。 也就是波動「包絡面」「次波」的概念的來理解。
結論二：當觀測電子時，干涉消失，表現為粒子屬性。
答案： 對實驗結果產生影響的不是人的意識。
如果是因為意識，那麼人的觀測和物體的觀測應該有不同的結果，因為物體沒有意識。但通過公開的實驗信息知道，無論是實驗者自己看還是攝像機測，干涉條紋均不會出現。
答案： 電子或者光子不具有自我選擇意識。 （見本文第四部分的新聞一證明）
答案（未經實驗的推測）：目前能想到的合理自洽的解釋是， 觀測行為影響結果的原因是「有序的定向觀測」影響。
在實驗中，每一個物體都可以通過輻射來「觀測」電子，但這些觀測是無序並混亂的。現在有一個開著的攝像機，對著雙縫觀測，形成一個有序的「定向觀測」，影響到了電子的干涉條紋的形成。「定向觀測」觀測取消，干涉條紋又出現。（如果以開著的攝像機因為通電而有磁場來解釋其與其他物體的不同也是說不通的，因為實驗室通電的設備不僅有攝像機。）
至於影響的機制，通過場的方式來破壞電子的干涉條紋形成的可能性比較大。（可以通過建一個定向磁場來影響電子雙縫實驗的方式驗證。）
對於觀察行為影響結果，可以這樣理解：一組「電子」水波，向前走，遇到擋板的兩個縫隙，大家知道肯定要發生干涉條紋的。但這個時候，水盆里突然掉入一塊石頭（觀測行為），干擾了干涉條紋的形成，沒有這塊石頭，干涉條紋將會出現。
假設在某大學一個實驗室中做這個實驗，當實驗外有人看著這個實驗室時算觀測嗎？實驗室是否隔絕了這樣的觀測？
答案： 觀測距離是有限制的。
目前是這樣的認為，實驗外面的情況，對實驗室內的實驗，起不到觀測作用。這點可以用觀測行為發生作用需要達到一定的輻射能量強度來解釋。
只要光通過兩條縫隙的實驗條件符合，干涉條紋就出現，並不受觀測行為影響，但單電子卻不同，這是為何？
答案： 光束和一個電子的「穩定性」不同，單個電子對觀測能量更加「敏感」。
影響的能量不足以影響到光束形成干涉條紋，但足以影響到電子的干涉條紋形成。這就是量子力學與宏觀物理學的區別。
中科大新聞網：中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組 首次實現了量子惠勒延遲選擇實驗，制備出了粒子和波的疊加狀態 ，極大地豐富了人們對玻爾互補原理的理解。
研究成果作為封面文章發表在9月份的《自然-光子學》上，英國著名量子物理學家Adesso教授和Girolami教授，在同期雜志的《新聞與觀察》欄目以《波-粒疊加》為題撰文，高度評價了這一研究成果：「量子惠勒延遲選擇實驗的實現挑戰互補原理設定的傳統界限，在一個實驗裝置中展示光子可以在波動和粒子兩種行為之間相乾地振盪」。《自然-物理》雜志也以《選擇的問題》為題在《研究高亮》欄目報道了該成果，評價該成果「重新定義了波粒二象性的概念」。
量子實驗裝置的引入，使得人們可以從一個全新的視角來觀察世界，就好像給我們安上了一雙「量子的眼睛」，能夠看到經典探測裝置觀察不到的物理現象。此項研究工作拓展和加深了人們對玻爾互補原理的理解，揭示了互補原理和疊加原理間的深層次關系，也使得人們對「光是什麼」這個縈繞千年的問題有了更進一步的理解。
該項研究受到科技部和國家自然科學基金委的資助。
光是什麼？這是個古老的科學問題。三個世紀以來粒子和波的概念就一直是對立的，比如牛頓最初的粒子說和胡克及惠更斯的波動說。現在我們對光的理解可以歸結為玻爾的互補原理，即光具有波粒二象性，波動性和粒子性這兩種屬性即對立又互補，一個實驗中具體展示哪種屬性取決於實驗裝置。比如在由兩塊分束器構成的馬赫-曾德干涉儀中，單個光子被第一個分束器分到兩個路徑上，在第二個分束器所在位置重合。如果我們選擇加入第二個分束器，則構成干涉儀，有干涉條紋，觀測到波動性，反之如果我們選擇不加第二個分束器，則不能構成干涉儀，沒有干涉條紋，觀測到的是粒子性。馬赫-曾德干涉實驗是可以用量子力學解釋的。
然而存在一種隱變數理論認為，光子是有自由意志的，在進入干涉儀之前光子就察覺到有沒有第二個分束器，然後光子根據它察覺到的信息決定自己經過第一個分束器的方式，從而展現粒子性或波動性。
為了檢驗這種隱變數理論和量子力學孰是孰非，玻爾的學生惠勒於1978年提出了著名的延遲選擇實驗，即實驗者延遲到光子已經完全經過第一個分束器之後再選擇加不加第二個分束器。在經典的惠勒延遲選擇實驗中，探測光的波動性和粒子性的實驗裝置，即加與不加第二個分束器，是相互排斥的，因此光的波動性和粒子性不能夠同時展現出來。
李傳鋒研究組設計出了量子實驗裝置，巧妙地利用偏振比特的輔助來控制測量裝置，使得測量裝置處於探測波動性與探測粒子性的兩種對立狀態的量子疊加態上。他們利用自組織量子點產生的確定性單光子源作為輸入， 實現了量子的惠勒延遲選擇實驗，排除了光子有自由意志的假設，並首次觀測到了光的波動態與粒子態的量子疊加狀態。
實驗結果顯示，處於波粒疊加態上的光子，既不象普通的粒子態那樣沒有干涉條紋，也不象普通的波動態那樣表現出標準的正弦形干涉條紋，而是展現出鋸齒形條紋這樣一種「非波非粒，亦波亦粒」的表現形式。
2015年澳大利亞一個研究小組也獲得光同時表現出波粒二象性的單個快照，新聞也摘錄如下：據澳大利亞spacedaily網站2015年3月3日報道，量子力學告訴我們：光可以同時表現波粒二象性。然而，人類迄今為止還從未在實驗上同時拍攝到光的波粒二象性；最多我們能看到光波動性和或粒子性，但總是在不同時間。
通過採用完全不同以往的實驗方法，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家們第一次從實驗上同時拍攝到光波粒二象性的快照。這項突破性研究成果發表在《自然通訊》雜志上。
Fabrizio Carbone說：「這項實驗有史以來第一次證明，我們可以直接拍攝量子力學及其矛盾屬性。」
此外，這項開創性工作的重要性在於它可以擴展基礎科學到未來技術。正如Carbone解釋說：「能夠像這樣在納米尺度對量子現象進行成像和控制，開辟了邁向量子計算的新途徑。」
當紫外光線照射金屬表面時，它導致電子發射。阿爾伯特 愛因斯坦這樣解釋「光電效應」：光原本認為僅僅是一種波，其實它也是一束粒子流。雖然各種實驗已經成功觀察到了光的波動性和粒子性行為，但是它們從未被同時觀測到。
EPFL的Fabrizio Carbone領導的一個研究小組，利用一個巧妙的方法完成了一項實驗：使用電子來使光成像。研究人員有史以來第一次，獲得光同時表現出波粒二象性的單個快照。
實驗這樣設置的： 一束激光脈沖照射在微小的金屬納米線上。激光使納米線中的帶電粒子能量增加，引起它們振動。
光沿著這根小小的納米線在兩個可能的方向上傳輸，就像公速路上的汽車。當沿相反方向傳輸的光波相遇時，它們會形成駐波（stand wave）。這里，駐波成為實驗的光源，在納米線周圍輻射。
實驗的巧妙之處在於：科學家們在納米線附近發射一束電子流，利用它們來使光的駐波成像。因為電子與限制在納米線中的光相互作用，因此，電子會加速或減速。利用超快顯微鏡對電子速度發生變化的位置成像，Carbon的團隊現在可以使這個作為光波動性指紋的駐波可視化。
這種現象說明光的波動性，同時它也證明了光的粒子性。當電子在很接近光駐波的地方傳輸時，它們與光粒子，即光子發生碰撞。
如上文所述，這會影響電子的速度，使它們移動得更快或更慢。這種速度變化表現為電子和光子之間能量「包」（量子）的交換。這些能量包之間的交換，表明納米線中的光是一種粒子。