前沿实验：干涉的足球

这个侧边栏是一个专题报道的一部分，它补充了我们在《大众科学》五月刊中关于量子擦除的故事

物理学家现在已经通过实验观察到使用许多不同粒子（包括电子、中子、原子和简单分子）的双路径量子干涉现象。值得一看的是这个非常棒的电子干涉条纹影片，它显示了电子一次一个地出现。

迄今为止，观察到参与这种量子技巧的最大物体是具有60个碳原子，排列成传统足球图案的分子，以及覆盖在该球体表面的48个氟原子。这个物体的质量为2.7 x 10^-24千克，比单个电子（10^-30千克）重一百万倍以上。诚然，它仍然非常小——比人体最小细胞（精子细胞；10^-13千克）的质量还不到一百亿分之一。

也许更令人惊奇的是最近观察到的生物分子卟啉的干涉现象，卟啉是叶绿素和某些血细胞的关键成分。卟啉分子实际上有几个“翅膀”，可以像通过铰链连接到分子的其余部分一样来回摆动。这使得它非常不像电子这样的基本粒子，甚至不像非常坚硬的碳-60分子。有关碳-60和卟啉实验的更多信息，请参阅标题为“生物分子和氟富勒烯的波动性”的部分。

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没有人知道可以使多大的物体与自身发生干涉。一个关于碳-70分子的实验突出了其中的一些困难。当分子被加热以使其在通过狭缝时可能发射红外光子时，干涉条纹的对比度明显降低。我们可以使用主文章中讨论的概念完美地理解这一点：发射的光子充当路径标记，导致干涉消失。也就是说，原则上可以检测到光子，从而确定每个分子通过了哪个狭缝。请记住，并非必须有人实际进行检测——要破坏干涉，仅有光子存在就足够了。