长期以来，虚数被认为是纯数学工具，缺乏物理实在性。潘建伟与范靖云团队在最新一期顶级学术期刊上发表的两项量子力学研究，彻底颠覆了这一传统认知。他们的实验首次证实虚数在量子力学中具有不可替代的物理意义，为量子科技发展开辟了全新维度。
研究团队通过精密设计的量子光学实验，成功观测到虚数分量在量子态演化中的决定性作用。在量子纠缠系统中，复数波函数不仅包含实部描述概率幅，其虚部更直接关联着量子相干性与干涉效应。当人为去除系统的虚数成分后，量子叠加特性显著减弱，这证明虚数并非数学辅助工具，而是量子世界的基本构成要素。
特别值得关注的是，两个独立团队采用不同实验方案得出相同结论：范靖云团队通过冷原子系统验证虚数在量子相位中的必要性，而潘建伟团队则利用光子纠缠系统证明虚数参数对贝尔不等式破坏程度的关键影响。这种跨平台验证极大增强了结论的可靠性。
该突破性发现引发基础数理领域的深度反思。传统量子力学教材中，虚数常被解释为计算便利性所需，但新实验表明，若将量子理论限制在实数域，将无法完整描述微观粒子的行为特性。这促使学界重新审视量子力学的数学基础，甚至可能推动对时空本质的新认识。
在量子科技应用层面，这一认识飞跃将带来深远影响。量子计算中基于复数希尔伯特空间的算法设计获得实验支撑，量子传感中相位测量的精度极限需要重新评估，量子通信的安全性分析也需纳入虚数物理效应的新考量。随着虚数物理意义的明确，人类对量子世界的掌控能力将迈上新台阶。
正如潘建伟院士所言：'这次发现不是终点，而是开启量子理论新篇章的起点。'虚数从数学抽象到物理实体的转变，预示着基础科学即将迎来更激动人心的突破。
