活动总结报告（一般公募项目） 第12号
光是否遵循量子力学？
冈山大学报告
项目目的
本交流计划的主要目的是使中国的年轻学生们有机会参与基础物理学最前沿的课程或有关激光技术及运用激光技术的原子物理学的实验课程，从而推动中日科技交流。具体内容则是通过3年3个阶段的实验，对“光是否遵循量子力学？”进行实验验证，体验最前沿物理学。兰州大学核科学与技术学院（中国甘肃省）的学生及带队教师共11人参加了本次交流。交流时间为2019年11月11日至11月17日，为期7天。
来访的第2天开始进入实际交流，活动说明结束后，首先，大家各自进行了自我介绍。之后，学生们听了两节课（“基本粒子与宇宙”及“激光物理”)，然后分为3个小组，挑战自制激光。傍晚举行了欢迎会。尽管大家是第一次见面，但来访学生们立刻就能与日方学生及教职员工打成一片，加深了双方的交流。
第3天，学生们继续进行自制激光的实验。有的学生是第一次接触焊接，出现了很多问题。但最终还是成功地发射出了激光。学生们还使用双缝隙和自制激光器进行了杨氏干涉实验，观察到了完美的干涉条纹。测量干涉条纹间隔及狭缝与屏幕间的距离，最终计算出激光波长。起初，学生们出现了测量值与目录值不符的问题。但最终查明了原因并顺利完成测量。
第4天，学生们暂停实验，来到兵库县，参观了高能量同步辐射光源spring-8以及X射线自由电子激光装置SACLA。在Spring-8的光束线站，冈山大学研究员为学生们介绍了实验情况。学生们还参观到了加速器，获得了一次难得的体验。
第5天，学生们制作了光电探测器读出电路。所使用的光电检测器为光子计数设备，该设备是被称作多像素光子计数器（MPPC：Multi-Pixel Photon Counter）的盖革模式APD，可以检测单个光子。学生们利用该设备，证明了激光发射的光子的数量分布遵循泊松分布。在实验过程中，学生们还学到了泊松分布的意义与使用方法等。
第6天，学生们使用前几天制作的器具，进行了单个光子杨氏干涉实验。该测量是本次计划的重点内容。虽然学生们遇到了不曾预想的噪声，但是还是坚持到了最后。本年度的交流时间较之往年有所缩短，仅为七天。因此，各小组实验结果不尽相同。有的小组顺利观察到了完美的单个光子干涉条纹，有的小组却未能成功。
下午，举行了实验结果汇报会，教师将各小组实验结果收集上来，为学生们进行了实验总结。对于中国学生而言，该实验极具挑战性，度过了紧张而又充实的7天。
