研究人員以新的電腦模型模擬光粒子性質以及它們如何與物質相互作用，首次揭示單一光子的精確形狀，為量子物理與材料科學領域開闢新的研究途徑。
光既以粒子的形式存在，也以波的形式存在，從實驗可以明顯看出，光在雙縫實驗展示出波動性（光波），也能在光電效應實驗裏展示出粒子性（光子），而在量子力學領域，理解單一光子與物質之間相互作用非常重要。
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英國伯明罕大學團隊設計了一個新模型，不僅描述光子與發射源的相互作用，還能描述這種相互作用產生的能量如何傳播，同時可順便產生單一光子的影像。
由於環境的幾何形狀、光學特性對光子發射方式影響深遠，比如定義光子形狀、顏色，因此透過精確定義光子如何與物質及環境其他元素相互作用，科學家可以設計新的奈米光子技術、改進安全通訊、檢測病原體、分子層面控制化學反應的方式。
新論文發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。
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（首圖來源：伯明罕大學）
