虚数i怎么读
梦晨 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
仅用实数无法完整地描述标准量子力学，实验确认复数对于量子物理必不可少。
中科大潘建伟潘建伟、陆朝阳、张强等，与济南量子技术研究院等单位合作的新成果再登顶刊《物理评论快报》。
在很长一段时间里，复数在量子力学中被视为一种方便的辅助工具，但到底是否必要的还存疑。
就连薛定谔本人，在最初推导波函数方程方程时都尝试过避免用到虚数i。
他一度做到了，但不久之后又放弃，因为引入复数后计算上简单很多。
今年初，潘建伟团队用超导量子方法完成了验证复数的必要性的第一个实验，轰动一时。
但当时的试验还存在一些漏洞（Loopholes），在定域、测量独立性、纠缠源独立性等方面存在问题。
这一次，团队改用光量子方法设计更严格的实验改善这些问题，以5.3个标准差超过了实数形式的量子力学预测结果。
这一成果引起物理学界广泛兴趣，美国物理学会也专门撰文介绍这一工作。
扩展版贝尔实验的原理
首先来看实验原理，潘建伟团队的两次实验都是对著名的贝尔实验的扩展。
在原版贝尔实验中，一对纠缠的量子分别发给两个接收方，通常命名为Alice和Bob。
Alice和Bob分别测量量子的偏振性，然后对比测量结果来判断两个测量结果之间的相关性。
如果按经典物理观点，这个相关性存在一个最大值。
从上世纪70年代开始，多次实验结果都超出了这个最大值，支持了量子力学观点。
后来又有人证明了并不需要引入复数，仅用实数版量子力学就能描述贝尔实验的结果。
△约翰贝尔（不是发明电话的亚历山大贝尔）
直到2021年1月，奥地利、西班牙和瑞士等国的研究团队提出验证复数必要性的扩展版实验。
新版实验中，一对纠缠量子换成不同源的两对纠缠量子。
一对分别发给Alice和Bob，另一对发给Bob和Charlie，三方对测量结果做交叉对比，这种情况下仅靠实数无法完整描述实验结果。
不过当时这篇论文仅提出了扩展版贝尔实验的设计思路，还需要有人来对它进行验证。
更严格的实验堵上漏洞
一年后，中科大潘建伟团队&南科大范靖云团队分别独立完成实验验证，两篇论文同天发表在物理评论快报上并双双获得编辑推荐。
但当时，这两项实验都还分别存在一些原版贝尔实验就有的漏洞。
其中，中科大实验利用同一个超导量子芯片上的四个量子比特，距离上不满足类空间隔（Spacelike Interval）的要求。
简单来说也就是距离相隔不够远，不能排除以光速传播的隐藏信息干扰试验结果的可能性。
为了解决这些漏洞，团队又进行了第二次实验验证。
在最新实验中，研究团队选取了5个地点，两个地点至少相隔89米，设置了满足类空间隔的纠缠交换光量子网络。
这样一来，即便存在未知的信息传递机制，但只要不比光速还快就无法干扰到实验结果，也就是堵上了局部性漏洞。
据中科大量子物理与量子信息研究部介绍，实验用网络中的两个独立源各自独立产生纠缠光子对，分发给远处的三个参与者进行高速随机的光子测量操作。
实验过程中，参与者不受其他参与者的测量选择和结果影响，各自独立地进行本地的随机操作，以堵上独立性漏洞。
不过论文中也提到，堵上独立性漏洞是建立在“隐藏变量与状态一同创建”的假设前提下。
不可能堵上所有漏洞，因为这些粒子的相关性可能自宇宙诞生以来就存在。
最初设计这项实验的西班牙光子科学研究所研究员Marc-Olivier Renou认为，虽然独立性漏洞永远不可能完全堵上，但是未来可以量化堵上了多少。
最后，上一次超导量子实验中堵上的检测漏洞，在光量子实验中再次出现。
因为当前设备下不能保证所有光子都被测量，不同的抽样也可能对结果有影响。
对于这个问题，陆朝阳表示希望接下来能开发出同时堵住这些漏洞的新方法。
论文地址：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.140401
参考链接：http://quantum.ustc.edu.cn/web/node/1090
https://www.aps.org/publications/apsnews/202211/numbers.cfm— 完 —
量子位 QbitAI · 头条号签约
","force_purephv":"0","gnid":"9927d3b872da5d633","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"354","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01dcffd4cab7d4288f.jpg","width":"1080"},{"desc":"","height":"498","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0140f777f31679a87b.jpg","width":"1080"},{"desc":"","height":"890","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0100633ab4f8557d7e.jpg","width":"1260"},{"desc":"","height":"772","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t017537bd64c9ce4703.jpg","width":"1080"},{"desc":"","height":"833","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0137aa60c972474abf.jpg","width":"1080"},{"desc":"","height":"284","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t014468bc973bacad6c.jpg","width":"1080"}]}],"original":0,"pat":"art_src_3,sexf,sex4,sexc,fts0,sts0","powerby":"hbase","pub_time":1667106720000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/71e7e9141e7e2a1cf836b817c594993f","redirect":0,"rptid":"524a06fa9e1ddbe9","s":"t","src":"量子位","tag":[{"clk":"kscience_1:贝尔","k":"贝尔","u":""},{"clk":"kscience_1:中科大","k":"中科大","u":""}],"title":"虚数不虚，中科大潘建伟团队首次严格确认量子力学中复数的必要性
蔺何露1143请问在数学中i.e.o,i.e,a.s分别代表什么意思? -
咎南谈13730844141 ______ i叫复数,是虚数,没有定值.e是一个特殊的无穷实数,用于对数函数,ln=log e i 定义为√-1 e定义为(1+1/n)^n在n->∞时的极限,e=2.
蔺何露1143虚数是什么怎么应用? -
咎南谈13730844141 ______ 虚数 1、词典释义 xūshù (1) [unreliable figure]∶虚假不实的数字 (2) [imaginary number]∶实数与虚数单位之积,亦即实部为零的复数(如3i) 2、数学名词 (一)在数学里,如果有某个数的平方是负数的话,那个数就是虚数了.所有的虚数都...
蔺何露1143数字后面加上i是代表什么意思? -
咎南谈13730844141 ______ i是虚数啊,实数,虚数,复数
蔺何露1143虚数是什么? -
咎南谈13730844141 ______ z = a + b i 式中的 i 是虚数单位(i² = -1). a,b 为实数.
蔺何露1143什么是虚数
咎南谈13730844141 ______ 在数学里,将平方是负数的数定义为纯虚数.所有的虚数都是复数.这种数有一个专门的符号“i”(imaginary),它称为虚数单位.定义为i^2=-1.但是虚数是没有算术根这一说的,所以√(-1)=±i.对于z=a+bi,也可以表示为e的iA次方的形式,其中e是常数,i为虚数单位,A为虚数的幅角,即可表示为z=cosA+isinA.
蔺何露1143什么叫虚数,什么叫实数? -
咎南谈13730844141 ______ 平方为正数的是实数,平方为负数的是虚数.实数我们经常接触,日常生活中经常碰见. 在数学里,将平方是负数的数定义为纯虚数.所有的虚数都是复数.定义为i^2=-1.但是虚数是没有算术根这一说的,所以±√(-1)=±i.对于z=a+bi,也可以表示为e的iA次方的形式,其中e是常数,i为虚数单位,A为虚数的幅角,即可表示为z=cosA+isinA.实数和虚数组成的一对数在复数范围内看成一个数,起名为复数.虚数没有正负可言.不是实数的复数,即使是纯虚数,也不能比较大小. 这种数有一个专门的符号“i”(imaginary),它称为虚数单位.不过在电子等行业中,因为i通常用来表示电流,所以虚数单位用j来表示.
蔺何露1143谁第一个提出虚数的槪念?
咎南谈13730844141 ______ “i”的起源很难查寻.一些历史学家认为是意大利物理学家、数学家吉罗拉莫•卡丹... 在他的拉丁文论著《大衍术》中不仅首次提出了负数,而且提出了虚数.但是,卡丹...
蔺何露1143虚数是什么?
咎南谈13730844141 ______ 在数学里,如果有某个数的平方是负数的话,那个数就是虚数了.所有的虚数都是复数. 符号i=√(-1)表示虚数的单位,
蔺何露1143虚数是什么 举一个例子有哪些? -
咎南谈13730844141 ______ ① 知识点定义来源&讲解:虚数是数学中的一种数形式,通常用i表示,它的平方等于-1.在实际应用中,虚数在复数、电路理论、量子力学、波动理论等方面都有广泛应用.② 知识点运用:虚数在复数运算中扮演着重要的角色.实数和虚数结...
蔺何露1143虚数是什么? -
咎南谈13730844141 ______ 虚数又叫复数,是实数的扩展,有些数实数无法表示,比如根号-1等于i;这样各种方程就有解了.数学中常用i表示虚数单位