研究相關的論文題目為: “Realistic Interpretation of Quantum Mechanics and Encounter-Delayed-Choice Experiment”。該成果發表在2018年第3期的Science China Physics, Mechanics & Astronomy(《中國科學:物理學 力學 天文學》英文版)上，清華大學龍桂魯教授擔任第一和通訊作者。龍桂魯教授認為描述微觀物體的波函數就是微觀物體的真實存在,而不再僅僅是一種簡單的數學描述手段,也就是說,微觀物體是以波函數的形式存在的。龍桂魯教授和合作者們設計并實現了一種巧妙的相遇延遲選擇實驗,實驗數據很好地支持了這一觀點。這項研究有助于打開人們認知神秘量子世界的大門。

目前,在學術界存在多種對量子力學中波函數本質的詮釋,例如哥本哈根概率波理論、德布羅意導航波理論以及多世界理論等。其中根本哈根學派提出的概率波理論是一種較為傳統的詮釋,該方案認為波函數僅是一種數學函數,用來計算微觀物體在某一處出現的概率。然而這種對波函數的詮釋僅能夠用于描述物理現象,而對于如何刻畫量子物體的具體存在形式卻力有不及。因此,盡管量子力學發展已有百年,但是對波函數本質的認知至今尚未完全統一。波函數的本質問題就像是迷霧一般彌漫在人們眼前阻礙了對神秘量子世界的清晰認識。

在該項研究中,龍桂魯教授對波函數提出了一種實在詮釋,認為波函數是微觀物體的存在方式,也就是說,微觀物體以波函數的形式彌散在空間中,同時具有振幅和相位,以小于或等于光速的速度傳播。波函數模的平方表示微觀物體在空間中的分布,當測量發生時,根據量子力學中的波函數塌縮假設,彌散在空間中的微觀物體會發生瞬時的塌縮,此時微觀物體表現出粒子性。而由相位也即相干性引起的波函數干涉相長和相消又使得微觀物體在空間中的分布形式發生變化,從而使得微觀物體能夠表現出波動性。這種詮釋不僅能夠像傳統的哥本哈根詮釋一樣可以描述物理現象,而且能用簡單易懂的圖像理解神秘的量子效應，如量子隧道效應、雙狹縫實驗中光子同時處在兩個狹縫、量子糾纏、非局域性、波粒二象性等。

這項研究提出的波函數實在詮釋,將波函數看作是微觀物體的真是存在,而不再是簡單的數學描述,這打破了人們對波函數的傳統認識,對于人們深刻理解量子規律,進一步探索微觀世界都具有重要意義。