在发布在《科学报告》第13卷上的一项开创性科学研究中，研究人员报告了Young在光子计数制度下使用波荡器涡旋辐射进行的双缝干涉实验的结果。实验涉及使用螺旋波荡器在紫外线范围内发射二次谐波辐射。在电子存储环的低电流模式下使用超窄带通滤波器来隔离这种辐射并实现成功的计数测量。
值得注意的是，研究人员观察到单个光子斑点随机分布在探测器上。然而，当这些光斑被整合在一起时，它们揭示了表现出光学涡旋特征的干涉条纹，例如中心的暗条纹、断裂和扭曲条纹。通过计算到达双缝的光涡旋和正常双缝干涉的光程差，证实了这些干涉条纹的重现性。
这一观察表明，即使是螺旋运动中高能电子发射的单光子也具有光学涡旋的性质，其特征是螺旋波前。事实上，这是第一次在单个光子中观察到这种特殊特征。
光学涡旋以其螺旋波前及其与轨道角动量的联系而闻名，由于它们有可能促进我们对光-物质相互作用的理解，因此引起了人们的极大兴趣。它们已经在各种环境中进行了研究，包括光谱测量、微粒捕获以及在 STED 显微镜中的应用。
传统上，光学涡旋的产生是通过变换高斯激光束来实现的。然而，这项研究表明，螺旋运动中电子发射的电磁波的谐波分量自然具有螺旋相位结构。这一突破性的发现提出了一个有趣的问题，即单个电子产生光学涡旋，以及每个光子是否具有螺旋波前结构。这些发现有望为正在进行的光波粒二象性研究做出重大贡献。
