Quando arriva una particella?

Quando arriva una particella?

Timestamp: 30 marzo 2023 8:49

Simone Roncallo1,2, Krzysztof Sacha3e Lorenzo Maccone1,2

1Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Pavia, Via Agostino Bassi 6, I-27100, Pavia, Italia
2Sezione INFN 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 Cracovia, Polonia

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Astratto

Confrontiamo le proposte apparse in letteratura per descrivere una misura del tempo di arrivo di una particella quantistica ad un rivelatore. Mostriamo che esistono più regimi in cui diverse proposte forniscono previsioni inequivalenti, discriminabili sperimentalmente. Questa analisi apre la strada a futuri test sperimentali.

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Immagine in primo piano: una particella preparata in una sovrapposizione di due pacchetti d'onde gaussiane. Quando i pacchetti si sovrappongono vicino al rilevatore, viene osservata l'interferenza del tempo di arrivo.

Riepilogo popolare

Le misurazioni del tempo sono problematiche nella meccanica quantistica poiché, a differenza della posizione e della quantità di moto, il tempo non è descritto da un osservabile. Domande semplici come “Quando una particella arriva al rilevatore?” sono difficili da trattare. In letteratura, questo è il problema del tempo di arrivo. Sono state prese in considerazione diverse soluzioni, per lo più raggruppate in tre approcci principali: la costruzione assiomatica di Kijowski, il flusso quantistico e le proposte dell’orologio quantistico. Tuttavia, tutti portano a previsioni diverse!

Identifichiamo regimi realizzabili per discriminare sperimentalmente questi approcci. I nostri risultati mostrano che le discrepanze compaiono in regimi fortemente quantistici, vale a dire quando la particella mostra un’interferenza quantistica nel momento dell’arrivo: interferenza distruttiva nei momenti in cui è meno probabile che rilevi la particella, interferenza costruttiva quando è più probabile che avvenga il rilevamento.

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Citato da

[1] Ranjan Modak e S. Aravinda, "Descrizione non hermitiana del netto ripristino quantistico", arXiv: 2303.03790, (2023).

[2] Tajron Jurić e Hrvoje Nikolić, "Misurazione quantistica passiva: tempo di arrivo, effetto Zeno quantistico e errore del giocatore d'azzardo", arXiv: 2207.09140, (2022).

Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2023-03-30 12:56:20). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

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