Kapan Sebuah Partikel Tiba?

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Simon Roncallo^1,2, Krzysztof Sacha³, dan Lorenzo Maccone^1,2

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

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Kami membandingkan proposal yang muncul dalam literatur untuk mendeskripsikan pengukuran waktu kedatangan partikel kuantum pada detektor. Kami menunjukkan bahwa ada banyak rezim di mana proposal yang berbeda memberikan prediksi yang tidak setara, dapat dibedakan secara eksperimental. Analisis ini membuka jalan untuk tes eksperimental di masa depan.

Kapan sebuah partikel tiba? Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. Ai.

Gambar unggulan: Sebuah partikel yang disiapkan dalam superposisi dua paket gelombang Gaussian. Ketika paket tumpang tindih di dekat detektor, gangguan waktu kedatangan diamati.

Ringkasan populer

Pengukuran waktu bermasalah dalam mekanika kuantum karena, tidak seperti posisi dan momentum, waktu tidak dijelaskan oleh yang dapat diamati. Pertanyaan sederhana seperti "Kapan sebuah partikel tiba di detektor?" sulit diobati. Dalam literatur, ini adalah masalah waktu kedatangan. Beberapa solusi telah dipertimbangkan, sebagian besar dikelompokkan menjadi tiga pendekatan utama: konstruksi aksiomatik Kijowski, fluks kuantum, dan proposal jam kuantum. Namun, semuanya mengarah pada prediksi yang berbeda!

Kami mengidentifikasi rezim yang dapat direalisasikan untuk secara eksperimental membedakan pendekatan ini. Hasil kami menunjukkan bahwa perbedaan muncul dalam rezim kuantum yang kuat, yaitu ketika partikel menampilkan interferensi kuantum pada saat kedatangan: interferensi destruktif pada saat partikel cenderung tidak terdeteksi, interferensi konstruktif saat deteksi lebih mungkin terjadi.

► data BibTeX

@artikel{Roncallo2023whendoesparticle, doi = {10.22331/q-2023-03-30-968}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-03-30-968}, title = {Kapan sebuah partikel tiba?}, penulis = {Roncallo, Simone dan Sacha, Krzysztof dan Maccone, Lorenzo}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o} }rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, halaman = {968}, bulan = mar, tahun = {2023} }

► Referensi

[1] W. Pauli, Prinsip Umum Mekanika Kuantum (Springer, 1980).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-61840-6

[2] N. Vona dan D. Dürr, Peran arus probabilitas untuk pengukuran waktu, dalam Pesan Ilmu Kuantum: Upaya Menuju Sintesis, diedit oleh P. Blanchard dan J. Fröhlich (Springer, 2015) Bab. 5.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46422-9_5

[3] RP Feynman dan AR Hibbs, Mekanika Kuantum dan Integral Jalur (McGraw-Hill, 1965).

[4] S. Das dan W. Struyve, Mempertanyakan kecukupan distribusi waktu kedatangan kuantum tertentu, Phys. Pdt. A 104, 042214 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.104.042214

[5] Y. Aharonov dan D. Bohm, Waktu dalam teori kuantum dan hubungan ketidakpastian untuk waktu dan energi, Phys. Wahyu 122, 1649 (1961).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.122.1649

[6] N. Grot, C. Rovelli, dan RS Tate, Waktu kedatangan dalam mekanika kuantum, Phys. Pdt. A 54, 4676 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.4676

[7] EA Galapon, F. Delgado, JG Muga, dan IL Egusquiza, Transisi dari distribusi waktu kedatangan diskrit ke kontinyu untuk partikel kuantum, Phys. Pdt. A 72, 042107 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.72.042107

[8] J. Kijowski, Tentang operator waktu dalam mekanika kuantum dan hubungan ketidakpastian Heisenberg untuk energi dan waktu, Rep. Math. Fisika. 6, 361 (1974).
https://doi.org/10.1016/S0034-4877(74)80004-2

[9] V. Delgado dan JG Muga, Waktu kedatangan dalam mekanika kuantum, Phys. Pdt.A 56, 3425 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.56.3425

[10] A. Ruschhaupt dan RF Werner, mekanika waktu kuantum, dalam The Message of Quantum Science: Attempts Towards a Synthesis, diedit oleh P. Blanchard dan J. Fröhlich (Springer, 2015) Bab. 14.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46422-9_14

[11] R. Werner, Layar yang dapat diamati dalam mekanika kuantum relativistik dan nonrelativistik, J. Math. Fisika. 27, 793 (1986).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.527184

[12] Y. Aharonov, J. Oppenheim, S. Popescu, B. Reznik, dan WG Unruh, Pengukuran waktu kedatangan dalam mekanika kuantum, Phys. Pdt. A 57, 4130 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.57.4130

[13] T. Jurić dan H. Nikolić, Waktu kedatangan dari teori umum distribusi waktu kuantum, Eur. Fisika. J. Plus 137, 631 (2022).
https:///doi.org/10.1140/epjp/s13360-022-02854-w

[14] Y. Aharonov dan T. Kaufherr, Kerangka acuan kuantum, Phys. Pdt. D 30, 368 (1984).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.30.368

[15] Y. Aharonov, S. Popescu, dan J. Tollaksen, Every instant of time a new universe, in Quantum Theory: A Two-Time Success Story (Springer, 2014) hlm. 21–36.
https://doi.org/10.1007/978-88-470-5217-8_3

[16] C. Rovelli, Mekanika kuantum relasional, Int. J. Teori. fisik 35, 1637 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf02302261

[17] M. Reisenberger dan C. Rovelli, Status ruangwaktu dan teori kuantum kovarian, Phys. Wahyu D 65, 125016 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevd.65.125016

[18] DN Page dan WK Wootters, Evolusi tanpa evolusi: Dinamika dijelaskan oleh observable stasioner, Phys. Wahyu D 27, 2885 (1983).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.27.2885

[19] L. Maccone dan K. Sacha, Pengukuran waktu kuantum, Phys. Pendeta Lett. 124, 110402 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.110402

[20] V. Giovannetti, S. Lloyd, dan L. Maccone, Waktu kuantum, Phys. Wahyu D 92, 045033 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevd.92.045033

[21] R. Brunetti, K. Fredenhagen, dan M. Hoge, Waktu dalam fisika kuantum: Dari parameter eksternal ke parameter intrinsik yang dapat diamati, Ditemukan. Fisika. 40, 1368–1378 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s10701-009-9400-z

[22] S. Das dan D. Dürr, Distribusi waktu kedatangan partikel spin-1/2, Sci. Rep.9, 2242 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-018-38261-4

[23] CR Leavens, Waktu kedatangan dalam mekanika kuantum dan Bohmian, Phys. Pdt.A 58, 840 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.58.840

[24] A. Ananthaswamy, Bisakah kita mengukur waktu kuantum penerbangan?, Sci. Saya. 326, 1 (2022).

[25] JG Muga, RS Mayato, dan IL Egusquiza, Waktu dalam Mekanika Kuantum, Vol. 1 (Springer, 2008).
https://doi.org/10.1007/978-3-540-73473-4

[26] G. Muga, A. Ruschhaupt, dan A. Campo, Waktu dalam Mekanika Kuantum, Vol. 2 (Springer, 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, dan WD Phillips, Pemisahan yang koheren dari atom terkondensasi Bose-Einstein dengan difraksi bragg yang diinduksi secara optik, Phys. Pendeta 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, dan W. von Klitzing, kondensat Hipersonik Bose–Einstein dalam cincin akselerator, Nature 570, 205 (2019) .
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1273-5

[29] CR Leavens, Spatial nonlocality dari distribusi waktu kedatangan “standar”, Phys. Lett. A 338, 19 (2005a).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2005.02.022

[30] CR Leavens, Tentang pendekatan mekanika kuantum "standar" untuk waktu kedatangan, Phys. Lett. A 303, 154 (2002).
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(02)01239-2

[31] S. Das dan M. Nöth, Times of arrival and gauge invariance, Proc. R. Soc. J: Matematika. Fisika. Eng. Sains. 477, 2250 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2021.0101

[32] IL Egusquiza, JG Muga, B. Navarro, dan A. Ruschhaupt, Mengomentari: “Tentang pendekatan mekanika kuantum standar terhadap waktu kedatangan”, Phys. Lett. A 313, 498 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(03)00851-X

[33] CR Leavens, Membalas Mengomentari: “Tentang pendekatan mekanika kuantum 'standar' untuk waktu kedatangan” [Phys. Lett. A 313 (2003) 498], Fisika. Lett. A 345, 251 (2005b).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2005.08.004

[34] AJ Bracken dan GF Melloy, Aliran balik probabilitas dan bilangan kuantum baru tanpa dimensi, J. Phys. J: Matematika. Teori. 27, 2197 (1994).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/27/6/040

[35] KV Kuchar, Waktu dan interpretasi gravitasi kuantum, Int. J.Mod. Fisika. D 20, 3 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0218271811019347

[36] J. Leon dan L. Maccone, Keberatan Pauli, Ditemukan. Fisika. 47, 1597–1608 (2017).
https://doi.org/10.1007/s10701-017-0115-2

[37] BS DeWitt, teori gravitasi kuantum. I. Teori kanonik, Phys. Wahyu 160, 1113 (1967).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.160.1113

[38] M. Porrmann, Berat partikel dan disintegrasinya I, Commun. Matematika. Fisika. 248, 269–304 (2004).
https://doi.org/10.1007/s00220-004-1092-9

[39] R. Gambini dan J. Pullin, Solusi untuk masalah waktu dalam gravitasi kuantum juga memecahkan masalah waktu kedatangan dalam mekanika kuantum, New J. Phys. 24, 053011 (2022).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac6768

Dikutip oleh

[1] Ranjan Modak dan S. Aravinda, “Deskripsi Non-Hermitian tentang pengaturan ulang kuantum yang tajam”, arXiv: 2303.03790, (2023).

[2] Tajron Jurić dan Hrvoje Nikolić, “Pengukuran kuantum pasif: Waktu kedatangan, efek kuantum Zeno, dan kekeliruan penjudi”, arXiv: 2207.09140, (2022).

Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2023-03-30 12:56:20). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.

Tidak dapat mengambil Crossref dikutip oleh data selama upaya terakhir 2023-03-30 12:56:18: Tidak dapat mengambil data yang dikutip oleh untuk 10.22331 / q-2023-03-30-968 dari Crossref. Ini normal jika DOI terdaftar baru-baru ini.

Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.

Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-03-30-968/

Stempel Waktu: 30 Maret, 2023

Stempel Waktu: Mar 28, 2024

Kapan sebuah partikel tiba?

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

Ringkasan populer

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Lebih dari Jurnal Kuantum

Pada pengujian sifat kuantum interaksi gravitasi dengan adanya koreksi non-linier terhadap mekanika kuantum

Mensimulasikan teori pengukur dengan pemecah eigen kuantum variasional dalam rongga gelombang mikro superkonduktor

Algoritme kuantum berbasis sirkuit lengkap untuk keadaan tereksitasi dalam kimia kuantum

Saluran Peredam Amplitudo Bertingkat Resonan

Manipulasi kuantum dari sistem mekanik dua tingkat

Gerbang logika kuantum untuk elektron bebas

Kurva halaman dan keterikatan tipikal dalam optik linier

Arsitektur toleransi kerugian untuk komputasi kuantum dengan pemancar kuantum

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun