近日，美国物理学会旗下Physics网站公布今年国际物理学领域的十项重大进展，回顾了2022年国际范围内取得的代表性科研成果。其中，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、朱晓波、张强等完成的实数量子力学检验系列实验，与激光聚变首次跨越盈亏点、银河系黑洞的第一张照片、詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄标志性宇宙图像、航天器碰撞改变行星轨道、破译蛋白质折叠等研究成果入围。

潘建伟团队在国际上率先开展了对实数量子力学的一系列检验。2021年，团队以超过判据43个标准差的实验精度首次证明了复数在标准量子力学形式中的必要性。为了严格检验复数的客观存在性，填补存在的定域漏洞等问题，研究团队又开展了新的实验，利用一个具有5个节点的纠缠交换光量子网络。每个节点之间相距至少89米，防止信息以光速从参与方传播到另一方，从而使参与者之间互相影响导致实验结果不可信。在此类空间隔的基础上，两个互相独立的纠缠源各自独立产生纠缠光子对，分发给远处的3个参与者进行高速随机的光子测量操作。实验结果以5.3个标准差超过了实数形式的量子力学预测结果，实验结论支持量子物理需要使用复数，更严格验证了量子力学中复数的不可或缺。

系列实验研究工作首次在爱因斯坦严格定域条件下证明了“虚数不虚”，不仅加深了人们对量子基础物理的认知，激发科学家探索更多量子力学基本问题，也为未来量子信息技术的探索提供了新启示。

来源：中国科学报

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