虚数有物理意义吗？潘建伟、范靖云团队最新量子力学研究同日登顶刊，引发基础数理热议

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量子力学又成了热点，这次不是量子计算也不是量子加密通讯，而是一个基础理论问题。相关问题一度登上知乎热榜第二。事情是这样的。量子力学很多方程中都用到了虚数，但这让物理学家们感到困惑。毕竟现实世界中能测量出的值都是实数的，比如一个物体的质量或速度，量子力学中的概率和期望也不例外。就连薛定谔自己，在最初推导波动方程时候都尝试过避免用到虚数 i。他确实一度做到了，但不久又放弃了，因为引入虚数后计算上简单很多。之后很长时间里，虚数在量子力学中都被视为一种方便的辅助工具，但到底是不是必要的还存疑。这个问题现在有了答案。中科大潘建伟团队 & 南科大范靖云团队分别独立通过实验验证了虚数的必要性。仅用实数不能描述标准量子力学的实验结果。两项实验结果分别超过实数理论界限 43 个标准差和 4.7 个标准差，都能有力支撑这一结论。两篇论文同天发表在物理顶刊物理评论快报上，双双获得编辑推荐。▲ 中科大论文▲ 南科大学论文用超