近日，美國(guó)物理學(xué)會(huì)旗下Physics網(wǎng)站公布今年國(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域的十項(xiàng)重大進(jìn)展，回顧了2022年國(guó)際范圍內(nèi)取得的代表性科研成果。其中，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)、朱曉波、張強(qiáng)等完成的實(shí)數(shù)量子力學(xué)檢驗(yàn)系列實(shí)驗(yàn)，與激光聚變首次跨越盈虧點(diǎn)、銀河系黑洞的第一張照片、詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡拍攝標(biāo)志性宇宙圖像、航天器碰撞改變行星軌道、破譯蛋白質(zhì)折疊等研究成果入圍。

　　潘建偉團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先開(kāi)展了對(duì)實(shí)數(shù)量子力學(xué)的一系列檢驗(yàn)。2021年，團(tuán)隊(duì)以超過(guò)判據(jù)43個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的實(shí)驗(yàn)精度首次證明了復(fù)數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)量子力學(xué)形式中的必要性。為了嚴(yán)格檢驗(yàn)復(fù)數(shù)的客觀存在性，填補(bǔ)存在的定域漏洞等問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)又開(kāi)展了新的實(shí)驗(yàn)，利用一個(gè)具有5個(gè)節(jié)點(diǎn)的糾纏交換光量子網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間相距至少89米，防止信息以光速?gòu)膮⑴c方傳播到另一方，從而使參與者之間互相影響導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可信。在此類空間隔的基礎(chǔ)上，兩個(gè)互相獨(dú)立的糾纏源各自獨(dú)立產(chǎn)生糾纏光子對(duì)，分發(fā)給遠(yuǎn)處的3個(gè)參與者進(jìn)行高速隨機(jī)的光子測(cè)量操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以5.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差超過(guò)了實(shí)數(shù)形式的量子力學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)論支持量子物理需要使用復(fù)數(shù)，更嚴(yán)格驗(yàn)證了量子力學(xué)中復(fù)數(shù)的不可或缺。

　　系列實(shí)驗(yàn)研究工作首次在愛(ài)因斯坦嚴(yán)格定域條件下證明了“虛數(shù)不虛”，不僅加深了人們對(duì)量子基礎(chǔ)物理的認(rèn)知，激發(fā)科學(xué)家探索更多量子力學(xué)基本問(wèn)題，也為未來(lái)量子信息技術(shù)的探索提供了新啟示。