详细内容或原文请订阅后点击阅览
“量子力学不需要复数”：物理学家首次开发出仅使用“实”数的量子模型
物理学家建立了量子力学的实数版本，它做出了与标准理论相同的预测，解决了自该领域诞生以来一直存在的问题。
来源:LiveScience物理学家首次构建了一个无需复数的量子力学的工作版本——近一个世纪以来，复数一直被认为对该理论至关重要。
复数将常规“实”数与“虚”数（-1 平方根的倍数，由符号 i 表示）组合成一个值，例如 3 + 4i。 -1 的平方根不对应于任何可以直接计数或测量的数量（例如，不能有负的一个苹果），这就是数学家称之为虚数的原因。
尽管如此，复数仍有许多有用的应用。工程师用它们来描述交流电。物理学家用它们来描述波。自从量子力学在 20 年代首次被记录以来，复数就被直接构建到其方程中。量子力学使用波函数来描述粒子，并且这种描述依赖于复数。
2021 年，一组物理学家预测，仅用实数构建的量子力学版本会在涉及多个粒子的某些实验中做出错误的预测。次年，其他研究人员进行了这些实验，结果与标准量子力学相符，而不是实数版本。复数似乎是不可避免的。
但 2021 年的结果基于一个特定的假设：组合粒子的特定数学规则。这让物理学家提出了一个问题：复数对于在量子层面描述现实确实是必要的，还是只是为了方便？
现在，在 6 月 18 日发表在《物理评论快报》杂志上的一项新研究中，研究人员找到了解决 2021 年结果的方法。
“量子力学不需要复数，”该研究的第一作者、德国航空航天中心和杜塞尔多夫海因里希海涅大学的理论物理学家兼博士生佩德罗·巴里奥斯·希塔 (Pedro Barrios Hita) 告诉《Live Science》。