一百多年來，量子物理學告訴我們光既是波也是粒子。現在，麻省理工學院 (MIT) 的研究人員使用單個原子進行了一項大膽的實驗，證實雖然光可以表現為粒子或光子，但它不能同時表現為兩者。
關于光的本質的爭論可以追溯到幾個世紀前的 17 世紀，也就是艾薩克·牛頓和克里斯蒂安·惠更斯時代。 像牛頓這樣的人認為，為了解釋為什么鏡子圖像清晰以及我們無法繞過拐角，光必須由粒子組成。然而，惠更斯和其他人指出，光表現出類似波的行為，例如衍射和折射。
托馬斯·楊進行了一項著名的實驗，他將相干光源照射到兩個狹窄的狹縫上，然后照射到墻上。如果光是粒子，我們期望墻上出現兩個重疊的光點，因為不同的光子穿過兩個狹縫中的每一個。相反，楊發現的是光在墻上以明暗相間的干涉圖案擴散開來。只有當光波從每個狹縫發出并相互作用時，才能解釋這一點，從而產生相長干涉和相消干涉。
一百年后，馬克斯·普朗克表明，熱和光以稱為量子的微小包形式發射，而阿爾伯特·愛因斯坦表明，光量子是稱為光子的粒子。更重要的是，愛因斯坦表明光子也表現出類似波的行為。因此，牛頓和惠更斯都是正確的：光既是波也是粒子。我們稱這種奇怪的現象為波粒二象性。
然而，量子力學表明，我們永遠無法同時觀察到光子既是波又是粒子。量子物理學之父尼爾斯·玻爾稱之為“互補性”，即一個量子系統的互補性質，例如表現得像波和粒子，永遠無法同時測量。
愛因斯坦從來不喜歡互補性和不確定性原理引入到自然規律中的隨機性。因此，他尋找了反駁互補性的方法，并且在此過程中，他回到了楊的經典雙縫實驗。他認為，當光子穿過其中一個狹縫時，狹縫的兩側應該感受到穿過的光子帶來的小力。通過這種方式，我們可以同時測量光作為光子粒子穿過狹縫時的作用，以及與其他光子相互作用時作為波的作用。
玻爾不同意。不確定性原理描述了例如，我們無法同時知道光子的動量及其確切位置——這兩種互補的性質。因此，玻爾說，測量穿過光子的“振動”只會消除類似波的行為，雙縫實驗產生的干涉圖樣將被兩個亮點所取代。