國際首次！我科學家用嚴謹實驗證明覆數在量子力學中“不可或缺”

IT之家 10 月 9 日訊息，濟南量子技術研究院張強、江揚帆與中國科學技術大學潘建偉院士團隊合作，用嚴謹實驗證明了複數在量子力學中“不可或缺”，系國際首次。相關研究成果發表在國際權威學術期刊《物理學評論快報》上。

科研團隊在關閉定域性、測量獨立性以及糾纏源獨立性等漏洞基礎上，利用糾纏交換光量子網路對實數形式的量子力學進行了檢驗，從而以超過 5。3 個標準差的實驗精度驗證了量子力學中複數的必要性。

IT之家瞭解到，量子是現象的最小離散單位。例如，光量子是光子，電量子是電子。Quantum 一詞來自拉丁語，意思是“數量”或“多少？” 代表“相當數量的某物質”。意指如果某件事是可以量化的，那麼它就可以被測量。

複數主要由虛數和實數構成。虛數一詞由著名數學家笛卡爾創立，後來奧地利理論物理學家、量子力學奠基人之一薛定諤將虛數引入波動方程，用來描述粒子的量子行為。

儘管波函式是複數形式，但粒子出現的機率都是實數，而且薛定諤本人也傾向於虛數只是一種數學處理辦法，包括他在內的一些物理學家們雖然一直試圖將量子理論實數化，但卻一直缺乏實驗結果的支撐，因此此次獲得的合科研成果對於國際量子力學的研究具有重要意義。

實際上，這並非兩大研究員首次合作，早在 2019 年 9 月 5 日，濟南量子技術研究院王向斌教授、張強教授、劉洋研究員就已經與中國科學技術大學潘建偉教授小組等人合作在 300 公里真實環境的光纖中實現了雙場量子金鑰分發實驗。這項成果不僅完整實現了 300 公里的雙場量子金鑰分發，也驗證了 700 公里以上光纖遠距離量子金鑰分發的可行性，成為新一代遠距離城際量子金鑰分發的基礎。