據業(yè)內消息，近日中國-濟南量子技術研究院的張強/江揚帆與中科大的潘建偉院士團隊合作，實現了國際上首次在關閉了定域性、測量獨立性以及糾纏源獨立性等漏洞的基礎上，利用糾纏交換光量子網絡對實數形式的量子力學進行了檢驗，并以大于5.3個標準差的實驗精度驗證了量子力學中復數的必要性，同時在《Physical Review Letters》上發(fā)表了相關研究成果。
量子力學(Quantum Mechanics)是非常著名的物理學理論，是研究物質世界微觀粒子運動規(guī)律的物理學分支，主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。
量子力學和相對論一起構成了現代物理學的理論基礎，量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一，而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。
19世紀尾頁，科學家們發(fā)現當時現有的經典理論無法解釋微觀系統，于是在眾多物理學家的研究下，上一個世紀創(chuàng)立了量子力學，并通過量子力學解釋了這些現象。
量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解，除了廣義相對論描寫的引力以外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述。
數學是物理的基石，在數學里負數的平方根是虛數，虛數與實數構成復數的概念，虛數由著名數學家笛卡爾創(chuàng)立，其引入使得數學成為了處理復雜物理問題的一種強大的工具。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。
雖然薛定諤提出的波函數是復數形式，但粒子出現的概率是實數，量子物理是否確實需要復數的參與這個話題似乎薛定諤本人也并不十分確定，甚至包括薛定諤在內的一些物理學家試圖將量子理論實數化。
畢竟物理學是一門以實驗為論證依據的學科，任何推測要想正是必不可少的就是實驗結果支撐。因此為了更加嚴謹地檢驗復數的客觀存在性，濟南量子技術研究院與中科大合作的研究團隊嚴格遵守定域條件，在五節(jié)點糾纏交換光量子網絡的基礎上，利用網絡中的相互獨立的兩個糾纏源產生獨立糾纏光子對，分別分發(fā)至遠處的三個參與者進行高速隨機的光子測量操作。
最后實驗結果用大于5.3個標準差的精度超過了實數形式的量子力學預測結果，成功驗證了量子力學中的復數并不像包括薛定諤在內的一種物理學家所想的輔助計算，而是在量子力學中擁有無法忽視的物理意義。
下載文檔
