量子力學的虛部確實存在

通常認為 複數，即那些包含虛數分量和（i的平方結果為負數）的對像只是一個數學技巧。 但是，波蘭中加科學家小組已證明， 量子力學 華沙大學新技術中心報導說，可以在現實世界中看到實際行動。

關於數字描述物理世界的能力的直覺概念需要進行重大修訂。 到目前為止，似乎只有實數與可測量的物理量相關聯。 但是，它成功了 量子態 的 糾纏光子 找出不借助複數就無法區分的問題。 此外，研究人員進行了一項實驗，確定了複數的含義。 量子力學 最好的

圖片來源：

該研究是由Dr. 華沙大學量子光學技術中心（QOT）的亞歷山大·斯特列佐夫（Alexander Streltsov），合肥的中國科學技術大學（USTC）和卡爾加里大學（UCalgary）的科學家參加了會議。 描述理論和測量的文章在 “物理評論快報” 和 體檢A 發表。

在物理學中，複數被認為是純粹的數學性質。 儘管它們在方程中起著根本性的作用 量子力學 在遊戲中，它們只是被視為一種工具，這使物理學家的計算變得更加容易。 我們已經在理論上和實驗上證明了 量子態 那裡只有在必不可少的參與下 複數 可以有所不同，”斯特列爾佐夫博士評論說。
複合數字由實數和虛數兩個部分組成。 它們的形式為a + bi，其中a和b是實數。 bi分量負責複數的特定屬性。 虛數i扮演著關鍵角色。 i是-1的平方根（因此，如果要平方，我們將得到負XNUMX）。

在物理世界中，很難想像任何與數字i直接相關的事物。 桌子上可以有2或3個蘋果，這很正常。 如果我們拿走一個蘋果，就可以說是物理缺陷，並用負整數-1來描述它。 我們可以將蘋果切成兩三個部分，從而得到可測量數字1/2或1/3的物理等價物。 如果桌子是一個完美的正方形，則其對角線（不可測量的）2的平方根將長於其邊。 同時，儘管有最真誠的意圖，但不可能將蘋果放在桌子上的第i個數字上。

物理學中復數令人驚訝的職業與以下事實有關：借助它們，各種 震動 與普通的三角函數相比，可以更方便地進行描述。 因此，計算是使用合成數進行的，最後只考慮其中出現的實數。

與其他物理理論相比， 量子力學 這是特殊的東西，因為它必須描述在某些條件下可以充當粒子而在其他條件下可以充當波的對象。 薛定er方程是該理論的基本方程，被認為是假設。 它描述了某個函數（所謂的波動函數）隨時間的變化，該函數與 概率分佈查找與此狀態相關的系統。 在裡面 薛定er方程 但是，在波動函數旁邊有一個明確的虛數i。
幾十年來，一直存在關於是否一致和完整的辯論。 量子力學 可以只用實數生成。 這就是為什麼我們決定 量子態 只能將它們與復數區分開來。 關鍵時刻是進行實驗，我們在實驗中創建了這些狀態，並通過物理方式檢查了這些狀態是否可區分。

起到以下作用的實驗 量子力學中的複數 經驗證，可以在遊戲主管的參與下以愛麗絲與鮑勃之間的遊戲形式表示。 使用帶有激光和晶體的設備，遊戲大師將兩個光子綁定為兩個中的一個 量子態其區別必然要求使用複數。 然後，他發送了一個 光子 給愛麗絲，另一個給鮑勃。 他們每個人都測量自己的光子，然後與對方進行通信以確定現有的相關性。

假設愛麗絲和鮑勃的測量值只能取0或1。 愛麗絲（Alice）看到零和一的無意義序列，例如鮑勃（Bob）。 但是，當他們進行通信時，他們可以在相應的測量之間建立連接。 如果遊戲管理員已向您發送了一個相關狀態，則如果一個看到結果為0，則另一個也會看到。 如果你有一個 反相關狀態 收到後，Alice的值為0，而Bob的值為1。 經過雙方同意，愛麗絲和鮑勃可以區分我們的州，但前提是他們的州 量子性質 博士說，這從根本上講是複雜的。 斯特列佐夫。
對於理論描述，使用了一種稱為 量子資源論 是眾所周知的。 實驗本身與糾纏有局部區別 兩光子狀態 是在合肥的實驗室中使用線性光學技術進行的。 研究人員準備的量子態被證明是可區分的，這證明了複數是量子力學不可分割的組成部分。
波蘭-加拿大-加拿大研究小組的成就是至關重要的，但意義非凡，可以轉化為新的成果。 量子技術 可能會擊倒。 特別是，探索複數在 量子力學 可以幫助減少效率來源 量子計算機 該公告說，為了更好地定性地理解能夠以傳統計算機無法達到的速度解決某些問題的新型計算機。