基础研究的重大突破，虚数（i²=-1）不“虚”，而具有现实上的重大意义。这可是人类的首次发现，该项研究由中科院院士、中科大副校长潘建伟领衔的团队完成。
虚数的定义：在数学里，将偶指数幂（i²）是负数的数定义为纯虚数，即i²=-1。所有的虚数都是复数。从虚数的英文名称imaginary number来看，字面意思是想象出来的数字。
关于虚数与复数的一些基本理解，如图所示。
关于复数，是这样的：
关于虚数的一些应用：
中科大潘建伟、陆朝阳、朱晓波团队此次的研究与西班牙塞维利亚大学Cabello教授合作，利用超高精度超导量子线路实现确定性纠缠交换，以超过43个标准差的实验精度确立了复数的客观实在性，证明了实数无法完整描述标准量子力学。
长久以来，经典物理学中复数往往仅仅作为一个数学工具发挥计算作用，但量子力学的出现使复数逐渐表现出其不可排除性，量子物理是否必须使用复数是一个长期的基础性问题，实验证明复数并非主观产生而是可以用实验检测到的物理实在，因此在量子力学中必须使用复数，且复数有其相关的重大物理学意义。
该研究发表在《物理学评论快报》上，Physics网站和《自然》邀请国际专家为其撰写了相关评论文章。
该项基础研究说明虚数不虚，对基础物理可能有重大启发和意义（未来不知会以此为基础诞生多少诺奖）。
这得从薛定谔方程说起。
薛定谔方程，又称薛定谔波动方程（Schrodinger wave equation），是奥地利物理学家薛定谔提出的量子力学中的一个基本方程，也是量子力学的一个基本假定，是描述量子力学系统的核心方程。它是将物质波的概念和波动方程相结合建立的二阶偏微分方程，可描述微观粒子的运动，每个微观系统都有一个相应的薛定谔方程式，通过解方程可得到波函数的具体形式以及对应的能量，从而了解微观系统的性质。
这个方程里的函数叫波函数（如图），可以理解为一种概率密度。
方程中的虚数i一般认为是没有物理意义的，但在量子力学中，引入虚数i，是个数学技巧，把它当做工具来用，而在物理测量上实验测得的物理量按照以往的理解，都应该是一个实数，在计算的过程中，只要给出的是个可被实验仪器测到的物理量，比如质量、能量、电荷量、波长等等，都必须是个实数，如果算出来的结果是个虚数，以前认为肯定是算错了。
在数学表述上，在量子力学里，这被称为厄米性（厄米特矩阵Hermitian Matrix，又译作“埃尔米特矩阵”或“厄米矩阵”，指的是自共轭矩阵，矩阵中每一个第i行第j列的元素都与第j行第i列的元素的共轭相等。埃尔米特矩阵主对角线上的元素都是实数的，其特征值也是实数。实数对称矩阵是Hermitian Matirces的一种特殊形式，所以，实数对称矩阵的特征值都为实数）。所有可被观测（observable）到的、可以被探测到的量都必须是Hermitian，所以波函数无法被测量，但波函数的绝对值（即“模”）可以被测量。
假如，虚数真的只是一个计算工具，那么在描述量子力学时，可不可以不用虚数，而仅仅只用实数来表示呢？
理论上说得通，也许只是形式上更加复杂一些而已。
那么潘建伟团队从这个思路入手，建立了一套只用实数来表示量子力学的方法，然后用实验测量，看看它是否完备，能否完全等价于原来引入虚数的那套经典量子力学的表述方法。
如果两者完全等价，那么就证明了虚数只是一个计算工具，没有别的意义。
如果两者不等价，那么就要认真思考虚数可能不只是一个数学工具，它具有物理存在的现实意义。
实验的结果出来后，两者之间居然相差了超过43个标准差，一般而言，超过5个标准差就是确信的了，超过43个标准差说明这不是实锤，这是铁锤。
因此，虚数一点儿都不虚，它具有非常现实的物理学意义。
好吧，这扇门已经打开了，剩下的，就靠各路大神往门里面冲吧！
如果虚数具有现实的物理学意义，那么对于快子（不是筷子、也不是筷子兄弟）而言，是不是真的有谱呢？
所谓快子，当然是跑得很快了，有多快？超越光速算不算快？所以，快子一般指超光速粒子。
根据相对论，有质量的物体是不能超越光速的，因为超越光速，质量就变成虚数了。
快子的假说是一般有质量的粒子无法超越光速是因为它是从0开始加速的，要经过能量无穷大的一个过程，由于能量无法做到无穷大，因此普通粒子无法超越光速。但快子有所不同，它是被假定为一开始的速度就是超越光速的。在狭义相对论的进一步研究中发现，速度原本超过光速的快子并不违背相对论。
值得注意的是，不仅量子通信加密技术出自潘院士团队，墨子号、九章等量子计算机也是他们的成果，现在又有了新一步的突破，可能意味着一个曾经观测不到且无法想象的世界正在徐徐向人类展开。
有网友激动地表示：虽然听不懂，但是很喜欢！
事实上，潘建伟领衔的多个团队不仅在基础研究、量子通信、量子计算中取得了重大突破，更是将某些科技成果率先转化为实际的应用，并取得了重大进展，比如1.43千米隔墙透视。
这是量子科技的又一重大突破，堪称巷战的噩梦，即使躲在屋里脱衣服、洗澡都能看得清清楚楚。
透视远处墙后面的物体，听起来就是很魔幻，这怎么可能？
一切得从光量子电讯号说起。
非视域成像技术的原理是通过光子反射来还原物体信息。光不仅能在镜子上反射，在墙壁等物体上也会进行漫反射，只不过普通的光无法被观测到，需要用到激光。
在进行非视域成像时，需要一面墙来充当反射中介，也就是镜子的作用，从中介墙上反射的光子打到物体上，再通过中介墙反射到终端，这样就能够实现隔墙观物。
人体对无线电讯号也有漫反射作用，利用人工智能摄像头，可以追踪人体反弹的无线电讯号，由此看见并追踪人体，哪怕隔着墙都难逃“透视”。去年3月，麻省理工一个科研小组根据这个原理开发了一款人工智能摄像头进行测试，在房间里实现了隔墙透视。
理论虽然看起来很简单，但实践起来却不容易。
由于光子在飞行过程中会受到干扰，混入其他反射光，所以最后往往无法得到准确的结果。为了解决这个问题，科学家们研发出了超快激光技术，激光分子将能被分辨，再通过对终端算法的不断优化，最终将还原出被重建物体的形状。这样一来也就能达到“隔墙透视”的效果。国际上，此前最远的非视域观察距离仅为50米，而中科大潘建伟、窦贤康、徐飞虎领衔的科学家团队实现了隔墙透视1.43公里，创下世界之最的纪录。
本次实验地点位于上海，将成像系统放置在如图所示的A点，朝向1.43千米外B点一个11层的公寓，然后将假人摆成各种姿势隐藏在墙后面。
该项发明技术是从周围环境中多次散射的光线信息中重构隐藏物体，并不是能直接穿过墙看到假人。
先将激光发射到中介墙上，利用中介墙使激光散射到被遮挡的场景中，其中的隐藏物体再次将激光散射到中介墙上，最后被中介墙散射返回至接收系统。
整个过程激光经历了3次漫反射，接收系统通过对光量子飞行时间的记录，再利用计算成像算法使墙后面的假人现出原形，从而实现对场景的重构，最后成功辨认出假人摆出的字母USTC（即中国科学技术大学的英文缩写）。
该项研究发表在PNAS杂志上，审稿人评价这次工作代表非视域成像领域的最佳结果，使整个非视域成像领域在实际环境应用迈出了一大步，比之前的工作提高了3个数量级。
据悉，该项目由国家重点研发计划和国家自然科学基金资助，得到科技部、基金委、中科院、安徽省、广东省和上海市等部门的资助和支持，本项目的共同第一作者还有中科大博士后吴骋、博士生刘健江和黄鑫等人，很年轻的学生团队，可以说前途无量。
这项技术要是用在城市巷战、反恐作战中的话，那军事意义可就太大了。
战场单向透明，敌人在喝水、吃饭，还是睡觉，都瞧得清清楚楚，啧啧，太棒了，妙极妙极。
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