據(jù)業(yè)內(nèi)消息,,近日中國-濟(jì)南量子技術(shù)研究院的張強(qiáng)/江揚(yáng)帆與中科大的潘建偉院士團(tuán)隊合作,,實現(xiàn)了國際上首次在關(guān)閉了定域性、測量獨(dú)立性以及糾纏源獨(dú)立性等漏洞的基礎(chǔ)上,,利用糾纏交換光量子網(wǎng)絡(luò)對實數(shù)形式的量子力學(xué)進(jìn)行了檢驗,,并以大于5.3個標(biāo)準(zhǔn)差的實驗精度驗證了量子力學(xué)中復(fù)數(shù)的必要性,同時在《Physical Review Letters》上發(fā)表了相關(guān)研究成果,。
量子力學(xué)(Quantum Mechanics)是非常著名的物理學(xué)理論,,是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動規(guī)律的物理學(xué)分支,主要研究原子,、分子,、凝聚態(tài)物質(zhì),以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu),、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論,。
量子力學(xué)和相對論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ),量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,,而且在化學(xué)等學(xué)科和許多近代技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用,。
19世紀(jì)尾頁,,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)當(dāng)時現(xiàn)有的經(jīng)典理論無法解釋微觀系統(tǒng),于是在眾多物理學(xué)家的研究下,,上一個世紀(jì)創(chuàng)立了量子力學(xué),,并通過量子力學(xué)解釋了這些現(xiàn)象。
量子力學(xué)從根本上改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)結(jié)構(gòu)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(xué)的框架內(nèi)描述。
數(shù)學(xué)是物理的基石,,在數(shù)學(xué)里負(fù)數(shù)的平方根是虛數(shù),,虛數(shù)與實數(shù)構(gòu)成復(fù)數(shù)的概念,虛數(shù)由著名數(shù)學(xué)家笛卡爾創(chuàng)立,,其引入使得數(shù)學(xué)成為了處理復(fù)雜物理問題的一種強(qiáng)大的工具,。奧地利理論物理學(xué)家、量子力學(xué)奠基人之一薛定諤將虛數(shù)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(shù)是復(fù)數(shù)形式,但粒子出現(xiàn)的概率是實數(shù),,量子物理是否確實需要復(fù)數(shù)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(nèi)的一些物理學(xué)家試圖將量子理論實數(shù)化。
畢竟物理學(xué)是一門以實驗為論證依據(jù)的學(xué)科,,任何推測要想正是必不可少的就是實驗結(jié)果支撐,。因此為了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貦z驗復(fù)數(shù)的客觀存在性,濟(jì)南量子技術(shù)研究院與中科大合作的研究團(tuán)隊嚴(yán)格遵守定域條件,,在五節(jié)點糾纏交換光量子網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,,利用網(wǎng)絡(luò)中的相互獨(dú)立的兩個糾纏源產(chǎn)生獨(dú)立糾纏光子對,分別分發(fā)至遠(yuǎn)處的三個參與者進(jìn)行高速隨機(jī)的光子測量操作,。
最后實驗結(jié)果用大于5.3個標(biāo)準(zhǔn)差的精度超過了實數(shù)形式的量子力學(xué)預(yù)測結(jié)果,,成功驗證了量子力學(xué)中的復(fù)數(shù)并不像包括薛定諤在內(nèi)的一種物理學(xué)家所想的輔助計算,而是在量子力學(xué)中擁有無法忽視的物理意義,。
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