2026.06.22 20:00:29 Monday
ドイツのハインリヒ・ハイネ大学デュッセルドルフ（HHU）とドイツ航空宇宙センター（DLR）の研究によって、量子力学は虚数を一切使わず、実数だけでも書けることが示されました。
この実数版は、複数の粒子がからみ合う実験まで含めて、考えうるすべての量子実験について、従来の量子力学とまったく同じ結果を予言します。
しかも今回は複数の量子がからみ合う場面まで、ほころびなく成立していました。
シュレーディンガーが方程式に虚数を書き込んでから約100年、虚数は量子世界に欠かせない部品だと信じられてきましたが、その常識が、いま大きくゆらいでいます。
私たちが量子力学の”本体”だと思っていた虚数は、便利な”文法”にすぎなかったのでしょうか？
研究内容の詳細は2026年6月18日に『Physical Review Letters』にて発表されました。
目次
ニュートンの運動方程式、マクスウェルの電磁気学、アインシュタインの相対性理論――。
物理学の歴史を彩る大理論は、どれも「実数」だけで書くことができます。
もちろん計算の途中で虚数が顔を出すことはあります。
電気回路の計算では複素数が頻繁に登場しますし、波の干渉を扱うときにも便利な道具です。
しかしそれはあくまで「近道」であって、最終的な答えはいつも実数に戻せました。
虚数はいわば「足場」のようなもので、建物が完成すれば外してしまっても問題はなかったのです。
ところが、量子力学だけは事情が違いました。
量子の世界を記述するシュレーディンガー方程式には、虚数単位 i が方程式の骨格そのものに組み込まれています。
計算の便宜ではなく、理論の構造の一部として。
物理学の長い歴史のなかで、虚数を「足場」ではなく「柱」として必要とした理論は、量子力学だけだったのです。
では、虚数は量子世界そのものに埋め込まれた部品なのでしょうか？
それとも、量子世界をもっとも読みやすく表現するために人間が選んだ、優秀な記述法にすぎないのでしょうか？
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