物質波構成量子力學的關鍵特徵，其中粒子除了粒子特徵外還具有波動特性。1924年，法國物理學家路易斯·德布羅伊（Louis de Broglie）提出了這種波粒二象性。物質的波動特性的存在已經在許多電子和中子實驗以及更複雜的物質（大分子）中得到了成功的證明。
對於反物質，波粒二象性也通過衍射實驗得到證實。然而，QUPLAS合作的研究人員現在已經在單個正電子（反粒子到電子）幹擾實驗中建立了波浪行為。結果報告在Science Advances中。
QUPLAS的科學合作包括伯爾尼大學和米蘭大學及理工大學的研究人員。為了證明單個正電子的波動二重性，他們用類似於所謂的雙縫實驗的設置進行測量。這種設置是由阿爾伯特愛因斯坦和理察費曼等物理學家提出的; 它通常用於量子理論來證明粒子的波動性質。
在實驗中，正電子從源指向位置敏感探測器。在兩者之間，存在具有兩個或更多個狹縫的圖案的光柵，顆粒通過這些狹縫行進。表現得像粒子的粒子以直線行進並產生與光柵完全對應的圖案。如果粒子具有波浪性質，則在檢測器處出現條紋幹涉圖案，其看起來與光柵不同。新圖案由光源發出的波的疊加產生並穿過光柵。
研究人員能夠從單個反物質粒子波產生這種幹涉圖案。這是通過創新的周期放大Talbot-Lau幹涉儀與核乳劑位置敏感探測器相結合而獲得的。「通過核乳液，我們能夠非常準確地確定各個正電子的影響點，這使我們能夠以微米精度重建其幹涉圖案 - 從而優於百萬分之一米，」Ciro Pistillo博士解釋說。高能物理實驗室（LHEP）和伯爾尼大學阿爾伯特愛因斯坦中心（AEC）。該特徵使研究人員克服了反物質實驗的主要局限性，即低反粒子通量和光束操縱複雜性。
「我們對幹涉圖案能量依賴性的觀察證明了它的量子力學起源，從而證明了正電子的波動特性，」Paola Scampoli教授說。該實驗的成功為基於反物質幹涉測量的新研究領域鋪平了道路。例如，目標是利用諸如正電子的外來物質 - 反物質對稱原子進行重力測量。研究人員希望測試弱等效原理對反物質的有效性。這個原則是廣義相對論的基礎，從未用反物質進行過測試。未來基於反物質幹涉測量的研究領域將來可以提供有關物質和反物質不平衡的信息 在宇宙中。