大反转！虚数i要被量子力学“开除”了？这个数学符号，当年让薛定谔纠结了大半辈子，现在正面临一场生死挑战。 以前学量子理论，虚数i几乎是绕不开的。就拿薛定谔方程来说，少了i，根本没办法描述波函数怎么随时间变化。 微观世界里的事儿本来就怪，比如粒子的干涉、叠加这些现象，全得靠复数的相位特性才能说清楚。像双缝实验里出现的明暗条纹，说到底就是波函数相位叠加的结果，没有复数的话，根本算不出这些条纹会怎么出现。2021年还有实验说，虚数在量子理论里是必须的，找不着能替代它的东西。 但今年不一样了，好几篇论文出来，直接把之前的结论推翻了。 德国和法国的研究团队一起搞出了纯实数版本的量子理论，不用i，也能精准算出和标准理论一样的结果。 更让人关注的是谷歌量子领域专家的发现。量子计算里常用的T门，以前都得靠复数旋转才能实现，现在居然能找到完全替代的办法。这就意味着，量子计算不用复数，也能正常跑起来。 不过大家别误会，实值理论只是不用i这个符号了，并没丢掉i原本的作用。 其实复数乘以i，本质上就是在复平面上转90度，而这个旋转，正是描述量子态变化的关键步骤。实值理论的做法，是用更复杂的实数组合，把这种旋转过程模拟出来。 打个比方，要是描述两个粒子的状态，用复数版本只需要4个参数，换成实数版本就得用16个。就像把精装修的房子拆成毛坯房，功能还在，但过程麻烦多了。 这事儿其实早有苗头。早在1960年，就有物理学家提出过实数量子理论，只不过那时候这个理论太繁琐，没多少人愿意用。 薛定谔当年其实也反感i，但他也不得不承认，没有i的话，波函数的概率守恒都没法保证。要知道，i能确保波函数模平方不变，而这正是计算粒子出现概率的基础。 现在学术界基本有了共识：复数不是量子理论里“非有不可”的，但确实是“用着最方便”的。 这就像写文章，用中文和英文都能写，但总有一种语言能让表达更简洁、更顺畅。量子理论里的叠加原理、相干性这些概念，用复数来描述，本来就很顺手。 那虚数真的会从量子力学里消失吗？现在还说不好。 就像以前有人觉得负数“没用”，可后来负数成了会计学的基础。或许i不是量子世界里必须存在的东西，而是我们人类理解微观规律时，能走的一条“捷径”。 这场争论已经持续了上百年，与其说大家想把虚数淘汰掉，不如说在追问一个问题：我们用来描述自然的数学工具，到底是人类“发明”出来的，还是从自然里“发现”的？这个答案，恐怕还得等更多实验来告诉我们。 参考资料——2025年德国团队实值量子理论论文：发布于arXiv平台，提出与标准复值理论等价的实值版本，链接：
