电子是基本粒子，至少据目前所知，电子不能分裂成更小的粒子。然而，在电子分解中，电子可以在某些材料等分裂成更小的带电脉冲，每个脉冲各带电子的部分电荷。虽然电子分解意义重大，其分解事理却不得而知。
根据刊登于Nature Communications的一篇论文，巴黎高档师范学院（Ecole Normale Supérieure）Gwendal Fève领导的物理学家与Marcoussis光子和纳米构造试验室（Laboratory for Photonics and Nanostructures）共同互助，他们进行了一项一样平常用来研究光子的实验，探索电子分解的深层事理，研究职员利用该方法能在皮秒级上不雅观察单个电子分解。
Fève说：“我们能不雅观测到一个电子波包分裂成两个，它们各带一半原始电子的电荷。近5年，研究职员对过电子分解的探索朝阳东升。但我们的研究首次结合了单电子和韶光方案，单电子方案能让我们从根本上研究分解过程，而韶光方案能直接可视化分解过程。”
研究职员利用的技能是红欧曼德尔实验技能（Hong-Ou-Mandel experiment），利用该技能，研究职员可以检测两个光子的相似度。在本研究中，它在干涉仪中检测电子电荷脉冲。该实验还须要一台单电子发射器，本项目的研究职员和其他科研职员最近在研发这种仪器。
研究职员首先研究了单电子在干涉仪外一维线中的传播，该电子分解后，他们能不雅观测到两个带电脉冲在内一维线中的相互反应。研究职员阐明道，原始电子在外线中移动时，外线和内线引发对间的库伦相互浸染会产生两种引发对：两个符号相同的脉冲（带静电荷）以及两个符号相反的脉冲（组合为中性）。库伦浸染是带电粒子间的相互反应。两种引发对的移动速率不同，以是还是在库伦浸染下，原始电子终极在内线等分裂成两个带不同电荷的脉冲。
图片解释：（a）外线中的单电子分解成两个脉冲；（b）样本的扫描电镜图。 图片来源：Freulon, et al. ©2015 Nature
实验结果如下：当一个电子分解成两个脉冲时，末了的状态不是单粒子，而是由几个引发对组成的集体。因此，分解过程毁坏掉了原始的电子粒子，电子毁坏可以通过电子波包的消相关丈量。
更好地理解电子分解会对凝聚态物理的研究产生诸多影响，例如在一维线中掌握单电子电流。
Fève说：“过去几年，研究职员在掌握电子导体中的电子传播上付出了巨大的努力，采取的方法类似于光学中对量子状态光子的掌握。一维导体对这种掌握非常有效，由于它能沿着一维轨道勾引电子，但是，一维线中电子间的库伦浸染很强，乃至足以毁坏电子。理解电子分解便是理解一维线中一个基本电子的毁坏机制，这对在单电子的基本层面上掌握电流十分主要。”
研究职员操持用红欧曼德尔干涉仪进行下一步实验，希望能更好地理解分解导致电子毁坏的缘故原由，可能的话他们还想探索如何抑制分解。
Fève说：“红欧曼德尔干涉仪可以拍下电子波包的韶光延伸（或形状），我们便是用这一点来可视化分解实验过程的，它还能捕捉电子波包的两个组件的相位关系（或相位相关）。”
“这些组合信息能全面定义单电子状态，还使找出单电子在一维线中传播的波函数成为可能。本研究首次给出了对分解的完全理解，以及分解如何导致单电子态的消相关，本研究还供应了防止库伦浸染引起消相关的可能性。我们是否能通过降落库伦浸染的强度抑制或弱化分解过程？如果能做到，我们就能制造并可视化不受库伦浸染影响的纯单电子状态。”
“下一步便是办理量子导体中的少粒子状态和电子缠绕，库伦浸染对这些状态的毁坏将再次成为研究的焦点问题。” （科学之家，译审：Y Li）
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