挪威奥斯陆大学的3名物理学家给出答案：光子并不会简单变成半个光子，而是在切割过程中产生一个包含无限多光子数态的复杂量子状态。
实验设想非常奇妙：
假设一个光子正在撞向一面完美镜子，镜子本来会把它反射回来。但如果在光子反射到一半的时候，突然把镜子移走，会发生什么？
直觉上，人们可能认为光子会像被剪刀切开一样，一部分反射，一部分穿过去。
但量子世界并不是这样。
研究发现，被“截断”的光子既不是半个光子，也不是简单的“反射光子+透射光子”的叠加，而是一种更复杂的状态，其中包含0个、1个、2个甚至无限多个光子的组合。
原因在于，突然改变镜子的状态，会破坏原本稳定的电磁场变化。
原本光子反射时，电磁波是平滑变化的；但镜子突然消失后，反射光会瞬间停止，透射光会瞬间出现。这种剧烈变化类似于一个极短的电磁脉冲，需要额外频率成分来描述。
而在量子理论中，这些新增的频率成分对应新的光子。
也就是说，光子没有被切成两半，而是在“切割”过程中制造出了新的光子。
这和动态卡西米尔效应（Dynamical Casimir Effect）有关。该效应认为，快速改变电磁场边界条件，甚至可以把真空涨落转化成真实光子。
不过，真正做这个实验非常困难。
研究人员需要制造单光子源，让光子的频谱足够窄，同时还要让镜子的反射状态在极短时间内改变。
论文模拟计算显示，如果想实现类似“切割光子”的效果，镜子的变化速度需要达到飞秒级别（1飞秒=10⁻¹⁵秒）。普通机械镜子根本无法做到，需要利用半导体材料等超快光学器件完成切换。
有趣的是，这项研究还揭示了一个更深层的问题：
一个看似被截断的光子，在某些区域表现得完全像一个普通光子，在另一些区域又像真空一样。但中间隐藏着极其复杂的量子结构。光子 量子 量子力学 量子态
研究发表于Physical Review Letters
