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排除量子理论的实值标准形式

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排除量子理论的实值标准形式

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标准量子理论由复值薛定谔方程、波函数、算符和希尔伯特空间构成。先前的研究尝试通过利用扩大的希尔伯特空间仅使用实数来模拟量子系统。一个基本问题出现了：在量子理论的标准形式中，复数真的是必不可少的吗？为了回答这个问题，我们开发了一个量子游戏来区分标准量子理论和它的实数模拟，通过揭示高保真度多量子比特量子实验与仅使用实数量子理论的玩家之间的矛盾。在这里，我们使用超导量子比特，忠实地实现了基于确定性纠缠交换的量子游戏，保真度达到 0.952。我们的实验结果违反了 7.66 的实数界限，有 43 个标准差。我们的结果推翻了实数公式，并确立了复数在标准量子理论中不可或缺的作用。

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