Millal saabub osake?

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Simone Roncallo^1,2, Krzysztof Sacha³ja Lorenzo Maccone^1,2

¹Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Pavia, Via Agostino Bassi 6, I-27100, Pavia, Itaalia
²INFN Sezione di Pavia, Via Agostino Bassi 6, I-27100, Pavia, Itaalia
³Instytut Fizyki imienia Mariana Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagielloński, Profesora Stanisława Łojasiewicza 11, PL-30-348 Kraków, Poola

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Võrdleme kirjanduses ilmunud ettepanekuid kvantosakeste detektorisse saabumise aja mõõtmise kirjeldamiseks. Näitame, et on mitu režiimi, kus erinevad ettepanekud annavad ebavõrdseid, eksperimentaalselt eristatavaid ennustusi. See analüüs sillutab teed tulevasteks eksperimentaalseteks katseteks.

Millal osake saabub? PlatoBlockchaini andmete luure. Vertikaalne otsing. Ai.

Esiletõstetud pilt: osake, mis on valmistatud kahe Gaussi lainepaketi superpositsioonil. Kui paketid kattuvad detektori lähedal, täheldatakse saabumisaja häireid.

Populaarne kokkuvõte

Aja mõõtmine on kvantmehaanikas problemaatiline, kuna erinevalt positsioonist ja impulsist ei kirjeldata aega vaadeldav. Lihtsad küsimused, nagu "Millal saabub osake detektorisse?" on raskesti ravitavad. Kirjanduses on see saabumise aja probleem. Kaalutud on mitmeid lahendusi, mis on enamasti rühmitatud kolme peamise lähenemisviisi alla: Kijowski aksiomaatiline konstruktsioon, kvantvoog ja kvantkella ettepanekud. Kuid need kõik viivad erinevate ennustusteni!

Tuvastame teostatavad režiimid nende lähenemisviiside eksperimentaalseks diskrimineerimiseks. Meie tulemused näitavad, et lahknevused ilmnevad tugevalt kvantrežiimides, nimelt siis, kui osake avaldab saabumise ajal kvanthäireid: destruktiivsed häired ajal, mil osakese tuvastamine on väiksem, konstruktiivsed häired, kui tuvastamine on tõenäolisem.

► BibTeX-i andmed

@article{Roncallo2023whendoesparticle, doi = {10.22331/q-2023-03-30-968}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-03-30-968}, pealkiri = {Millal teeb saabub osake?}, autor = {Roncallo, Simone ja Sacha, Krzysztof ja Maccone, Lorenzo}, ajakiri = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, väljaandja = {{Verein zur F{“{o} }rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, maht = {7}, lehekülge = {968}, kuu = märts, aasta = {2023} }

► Viited

[1] W. Pauli, Kvantmehaanika üldpõhimõtted (Springer, 1980).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-61840-6

[2] N. Vona ja D. Dürr, The role of the probability current for time dimensions, The Message of Quantum Science: Attempts Towards a Synthesis, toimetanud P. Blanchard ja J. Fröhlich (Springer, 2015) Chap. 5.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46422-9_5

[3] RP Feynman ja AR Hibbs, Kvantmehaanika ja teeintegraalid (McGraw-Hill, 1965).

[4] S. Das ja W. Struyve, Teatud kvant-saabumisaja jaotuste adekvaatsuse küsimine, Phys. Rev. A 104, 042214 (2021).
https:///doi.org/10.1103/physreva.104.042214

[5] Y. Aharonov ja D. Bohm, Time in the quantum theory and the uncertainty relation for time and energy, Phys. Rev. 122, 1649 (1961).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.122.1649

[6] N. Grot, C. Rovelli ja RS Tate, Saabumise aeg kvantmehaanikasse, Phys. Rev. A 54, 4676 (1996).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.54.4676

[7] EA Galapon, F. Delgado, JG Muga ja IL Egusquiza, üleminek diskreetselt kvantosakeste saabumisaja jaotusele pidevale, Phys. Rev. A 72, 042107 (2005).
https:///doi.org/10.1103/physreva.72.042107

[8] J. Kijowski, Ajaoperaator kvantmehaanikas ning Heisenbergi määramatuse seos energia ja aja jaoks, Rep. Math. Phys. 6, 361 (1974).
https://doi.org/10.1016/S0034-4877(74)80004-2

[9] V. Delgado ja JG Muga, Saabumisaeg kvantmehaanikas, Phys. Rev. A 56, 3425 (1997).
https:///doi.org/10.1103/physreva.56.3425

[10] A. Ruschhaupt ja RF Werner, Quantum mechanics of time, raamatus The Message of Quantum Science: Attempts Towards a Synthesis, toimetanud P. Blanchard ja J. Fröhlich (Springer, 2015) Ptk. 14.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46422-9_14

[11] R. Werner, Screen observables in relativistic and nonrelativistic quantum mechanics, J. Math. Phys. 27, 793 (1986).
https:///doi.org/10.1063/1.527184

[12] Y. Aharonov, J. Oppenheim, S. Popescu, B. Reznik ja WG Unruh, Measurement of the time in quantum mechanics, Phys. Rev. A 57, 4130 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.57.4130

[13] T. Jurić ja H. Nikolić, Saabumisaeg kvantajajaotuste üldteooriast, Eur. Phys. J. Plus 137, 631 (2022).
https:///doi.org/10.1140/epjp/s13360-022-02854-w

[14] Y. Aharonov ja T. Kaufherr, Quantum frames of reference, Phys. Rev. D 30, 368 (1984).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.30.368

[15] Y. Aharonov, S. Popescu ja J. Tollaksen, Iga ajahetk uus universum, raamatus Quantum Theory: A Two-Time Success Story (Springer, 2014), lk 21–36.
https://doi.org/10.1007/978-88-470-5217-8_3

[16] C. Rovelli, Relatsiooniline kvantmehaanika, Int. J. Theor. Phys. 35, 1637 (1996).
https:///doi.org/10.1007/bf02302261

[17] M. Reisenberger ja C. Rovelli, Ajaruumi olekud ja kovariantne kvantteooria, Phys. Rev. D 65, 125016 (2002).
https:///doi.org/10.1103/physrevd.65.125016

[18] DN Page ja WK Wootters, Evolutsioon ilma evolutsioonita: statsionaarsete vaadeldavate andmetega kirjeldatud dünaamika, Phys. Rev. D 27, 2885 (1983).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.27.2885

[19] L. Maccone ja K. Sacha, Aja kvantmõõtmised, Phys. Rev. Lett. 124, 110402 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.110402

[20] V. Giovannetti, S. Lloyd ja L. Maccone, Quantum time, Phys. Rev. D 92, 045033 (2015).
https:///doi.org/10.1103/physrevd.92.045033

[21] R. Brunetti, K. Fredenhagen ja M. Hoge, Aeg kvantfüüsikas: välisest parameetrist sisemise vaadeldavuseni, leitud. Phys. 40, 1368–1378 (2009).
https:///doi.org/10.1007/s10701-009-9400-z

[22] S. Das ja D. Dürr, Spin-1/2 osakeste saabumisaja jaotused, Sci. Rep. 9, 2242 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-018-38261-4

[23] CR Leavens, Saabumisaeg kvant- ja Bohmi mehaanikas, Phys. Rev. A 58, 840 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.58.840

[24] A. Ananthaswamy, Kas me saame mõõta lennu kvantaega?, Sci. Olen. 326, 1 (2022).

[25] JG Muga, RS Mayato ja IL Egusquiza, Time in Quantum Mechanics, Vol. 1 (Kevad, 2008).
https://doi.org/10.1007/978-3-540-73473-4

[26] G. Muga, A. Ruschhaupt ja A. Campo, Time in Quantum Mechanics, Vol. 2 (Kevad, 2009).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-03174-8

[27] M. Kozuma, L. Deng, EW Hagley, J. Wen, R. Lutwak, K. Helmerson, SL Rolston ja WD Phillips, Coherent splitting of Bose-Einstein kondenseeritud aatomite optiliselt indutseeritud braggi difraktsiooniga, Phys. Rev. Lett. 82, 871 (1999).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.871

[28] S. Pandey, H. Mas, G. Drougakis, P. Thekkeppatt, V. Bolpasi, G. Vasilakis, K. Poulios ja W. von Klitzing, Hypersonic Bose–Einsteini kondensaadid kiirendusrõngastes, Nature 570, 205 (2019) .
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1273-5

[29] CR Leavens, "standardse" saabumisaja jaotuse ruumiline mittelokaalsus, Phys. Lett. A 338, 19 (2005a).
https:///doi.org/10.1016/j.physleta.2005.02.022

[30] CR Leavens, "standardse" kvantmehaanilise lähenemise kohta saabumisaegadele, Phys. Lett. A 303, 154 (2002).
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(02)01239-2

[31] S. Das ja M. Nöth, Saabumisajad ja gabariidi muutumatus, Proc. R. Soc. V: Matemaatika. Phys. Eng. Sci. 477, 2250 (2021).
https:///doi.org/10.1098/rspa.2021.0101

[32] IL Egusquiza, JG Muga, B. Navarro ja A. Ruschhaupt, kommentaar: "Standardne kvantmehhaaniline lähenemine saabumisaegadele", Phys. Lett. A 313, 498 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(03)00851-X

[33] CR Leavens, vastus kommentaarile: "Standardse" kvantmehaanilise lähenemise kohta saabumisaegadele" [Phys. Lett. A 313 (2003) 498], Phys. Lett. A 345, 251 (2005b).
https:///doi.org/10.1016/j.physleta.2005.08.004

[34] AJ Bracken ja GF Melloy, Tõenäosuse tagasivool ja uus mõõtmeteta kvantarv, J. Phys. V: Matemaatika. Theor. 27, 2197 (1994).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/27/6/040

[35] KV Kuchar, Aeg ja kvantgravitatsiooni tõlgendused, Int. J. Mod. Phys. D 20, 3 (2011).
https:///doi.org/10.1142/S0218271811019347

[36] J. Leon ja L. Maccone, Pauli vastuväide, leitud. Phys. 47, 1597–1608 (2017).
https://doi.org/10.1007/s10701-017-0115-2

[37] BS DeWitt, gravitatsiooni kvantteooria. I. Kanooniline teooria, Phys. Rev. 160, 1113 (1967).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.160.1113

[38] M. Porrmann, Osakeste massid ja nende lagunemine I, Commun. matemaatika. Phys. 248, 269–304 (2004).
https://doi.org/10.1007/s00220-004-1092-9

[39] R. Gambini ja J. Pullin, The Lahendus ajaprobleemile kvantgravitatsioonis lahendab ka kvantmehaanika saabumise aja probleemi, New J. Phys. 24, 053011 (2022).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac6768

Viidatud

[1] Ranjan Modak ja S. Aravinda, "Non-Hermitian kirjeldus terava kvant lähtestamise kohta", arXiv: 2303.03790, (2023).

[2] Tajron Jurić ja Hrvoje Nikolić, "Passiivne kvantmõõtmine: saabumisaeg, kvant Zeno efekt ja mänguri eksitus", arXiv: 2207.09140, (2022).

Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2023-03-30 12:56:20). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.

Ei saanud tuua Ristviide viidatud andmete alusel viimase katse ajal 2023-03-30 12:56:18: 10.22331/q-2023-03-30-968 viidatud andmeid ei saanud Crossrefist tuua. See on normaalne, kui DOI registreeriti hiljuti.

See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.

SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
Allikas: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-03-30-968/

Ajatempel: Märtsil 30, 2023

Ajatempel: Juuni 1, 2023

Millal osake saabub?

Taasavaldanud Platon

Abstraktne

Populaarne kokkuvõte

► BibTeX-i andmed

► Viited

Viidatud

Veel alates Quantum Journal

Pööratavate, frustratsioonivabade põhiseisundite stabiilsus suurte häirete vastu

Kvantsignaalitöötluse abil tuletatud hinnakujundus

Kiire kvantahela lõikamine juhuslike mõõtmistega

Eksperiment aja diskreetsuse testimiseks

Finantsturu riskide kvanteelise poole, kasutades kvantgradient-algoritme

Kvantmõõtmise minimaalse aja piiramine

Gottesman-Kitaev-Preskill olekute tõhus simuleerimine Gaussi ahelatega

Eelarvamusega kohandatud kvant-LDPC koodid

Kallutatud Hardy paradoksid seadmest sõltumatuks juhuslikkuse ekstraheerimiseks

Skaleeritav ja paindlik klassikaline varitomograafia tensorvõrkudega

Meist

Vertikaalne otsing ja Ai

Platvorm

Püsi ühenduses

konto