Para fisikawan mulai mempertanyakan postulat lama dalam mekanika kuantum: apakah bilangan imajiner memang benar-benar diperlukan? Sebuah tim dari Universitas Heinrich Heine Düsseldorf (HHU) dan Pusat Dirgantara Jerman (DLR) menunjukkan hal yang mengejutkan—mekanika kuantum ternyata dapat dijelaskan sepenuhnya hanya dengan bilangan riil biasa. Penelitian ini telah diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters dan mendapatkan status Highlight dari American Physical Society.
Selama puluhan tahun, teori ini bersandar pada bilangan kompleks, di mana bagian riil melambangkan amplitudo keadaan kuantum dan bagian imajiner melambangkan fasenya. Angka-angka aneh ini (yang jika dikalikan dengan dirinya sendiri menghasilkan angka negatif) dianggap tak tergantikan, karena mustahil menjelaskan fenomena kuantum utama seperti interferensi hingga keterikatan tanpa kehadirannya. Pada tahun 2021, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Marc-Olivier Renou menerbitkan sebuah karya di jurnal Nature yang membuktikan bahwa versi mekanika kuantum apa pun yang hanya dibangun di atas bilangan riil dapat dibantah secara eksperimental. Temuan tersebut sempat dianggap sebagai keputusan final yang tidak bisa diganggu gugat.
Namun, Profesor Dagmar Bruß dan mahasiswa doktoralnya, Pedro Barrios Hita, meninjau kembali salah satu asumsi kunci tersebut. Alih-alih menuntut identitas matematis penuh saat menggabungkan sistem kuantum, mereka menerapkan pendekatan berbeda yang tidak bersandar pada postulat formal, melainkan pada makna fisik: jika sebuah operasi hanya bekerja pada satu dari dua subsistem yang independen, operasi tersebut tidak boleh memberikan efek yang terukur pada subsistem kedua. Syarat yang sederhana dan logis ini ternyata menjadi faktor penentu.
Hasilnya membuat tim peneliti tercengang: muncul sebuah keluarga teori kuantum baru yang dirumuskan sepenuhnya dengan bilangan riil, namun tetap memberikan prediksi yang persis sama dengan mekanika kuantum standar untuk setiap eksperimen yang mungkin dilakukan.
"Kedua kerangka kerja tersebut memberikan prediksi identik untuk eksperimen apa pun yang dapat dibayangkan," jelas Profesor Bruß. "Ini berarti bahwa dalam pendekatan seperti ini, bilangan imajiner tidaklah sangat fundamental dalam mekanika kuantum dan pada prinsipnya dapat digantikan oleh rumusan alternatif yang menggunakan bilangan riil."
Apa dampaknya bagi aplikasi praktis—mulai dari komputer kuantum hingga komunikasi yang aman? Hal ini masih menjadi pertanyaan terbuka, dan para eksperimentalis baru saja mulai mendalami implikasinya. Namun, keberadaan formulasi yang setara ini saja sudah cukup untuk menjungkirbalikkan pemahaman kita tentang dasar-dasar matematis teori tersebut: ternyata, apa yang selama ini tampak sebagai ciri fundamental realitas fisik mungkin hanyalah alat perhitungan yang praktis semata.
