Bir parçacık ne zaman gelir?

Bir parçacık ne zaman gelir?

Zaman Damgası: 30 Mart 2023 8:49

Simone Roncallo1,2, Krzysztof Sacha3, ve lorenzo maccone1,2

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

Bu makaleyi ilginç mi buldunuz yoksa tartışmak mı istiyorsunuz? SciRate'e çığlık at veya yorum bırak.

Özet

Bir kuantum parçacığının bir detektöre ulaşma zamanının bir ölçümünü açıklamak için literatürde ortaya çıkan önerileri karşılaştırıyoruz. Farklı önerilerin eşdeğer olmayan, deneysel olarak ayırt edilemez tahminler verdiği birden fazla rejim olduğunu gösteriyoruz. Bu analiz gelecekteki deneysel testlerin yolunu açar.

Bir parçacık ne zaman gelir? PlatoBlockchain Veri Zekası. Dikey Arama. Ai.

Öne çıkan görüntü: İki Gauss dalga paketinin üst üste binmesiyle hazırlanmış bir parçacık. Paketler dedektörün yakınında üst üste bindiğinde, varış zamanı girişimi gözlenir.

Popüler özet

Kuantum mekaniğinde zaman ölçümleri sorunludur, çünkü konum ve momentumun aksine, zaman bir gözlemlenebilir tarafından tanımlanmaz. "Bir parçacık dedektöre ne zaman ulaşır?" gibi basit sorular. tedavisi zordur. Literatürde bu, varış zamanı problemidir. Çoğunlukla üç ana yaklaşımda gruplanan çeşitli çözümler dikkate alındı: Kijowski'nin aksiyomatik yapısı, kuantum akışı ve kuantum saati önerileri. Ancak, hepsi farklı tahminlere yol açar!

Bu yaklaşımları deneysel olarak ayırt etmek için gerçekleştirilebilir rejimler belirliyoruz. Sonuçlarımız, tutarsızlıkların güçlü kuantum rejimlerinde, yani parçacığın varış anında kuantum girişimi gösterdiğinde ortaya çıktığını gösteriyor: parçacığı algılama olasılığının düşük olduğu zamanlarda yıkıcı girişim, algılama olasılığının yüksek olduğu zamanlarda yapıcı girişim.

► BibTeX verileri

► Referanslar

[1] W. Pauli, Kuantum Mekaniğinin Genel İlkeleri (Springer, 1980).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-61840-6

[2] N. Vona ve D. Dürr, Zaman ölçümleri için olasılık akımının rolü, The Message of Quantum Science: Attempts Towards a Synthesis, editörlüğünü P. Blanchard ve J. Fröhlich (Springer, 2015) Bölüm. 5.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-46422-9_5

[3] RP Feynman ve AR Hibbs, Kuantum Mekaniği ve Yol İntegralleri (McGraw-Hill, 1965).

[4] S. Das ve W. Struyve, Belirli kuantum varış zamanı dağılımlarının yeterliliğini sorgulamak, Phys. A 104, 042214 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.104.042214

[5] Y. Aharonov ve D. Bohm, Kuantum teorisinde zaman ve zaman ve enerji için belirsizlik ilişkisi, Phys. 122, 1649 (1961).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.122.1649

[6] N. Grot, C. Rovelli ve RS Tate, Kuantum mekaniğine varış zamanı, Phys. A 54, 4676 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.4676

[7] EA Galapon, F. Delgado, JG Muga ve IL Egusquiza, Bir kuantum parçacığı için ayrık dağılımdan sürekli varış zamanı dağılımına geçiş, Phys. A 72, 042107 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.72.042107

[8] J. Kijowski, Kuantum mekaniğinde zaman operatörü ve enerji ve zaman için Heisenberg belirsizlik ilişkisi üzerine, Rep. Math. fizik 6, 361 (1974).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0034-4877(74)80004-2

[9] V. Delgado ve JG Muga, Kuantum mekaniğine varış zamanı, Phys. A 56, 3425 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.56.3425

[10] A. Ruschhaupt ve RF Werner, zamanın Kuantum mekaniği, The Message of Quantum Science: Attempts Towards a Synthesis içinde, düzenleyen P. Blanchard ve J. Fröhlich (Springer, 2015) Bölüm. 14.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-46422-9_14

[11] R. Werner, Göreli ve göreli olmayan kuantum mekaniğinde Ekran gözlemlenebilirleri, J. Math. fizik 27, 793 (1986).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.527184

[12] Y. Aharonov, J. Oppenheim, S. Popescu, B. Reznik ve WG Unruh, Quantum mekaniğine varış süresinin ölçümü, Phys. A 57, 4130 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.57.4130

[13] T. Jurić ve H. Nikolić, Kuantum zaman dağılımlarının genel teorisinden varış zamanı, Eur. fizik J. Artı 137, 631 (2022).
https:///​doi.org/​10.1140/​epjp/​s13360-022-02854-w

[14] Y. Aharonov ve T. Kaufherr, Kuantum referans çerçeveleri, Phys. Rev. D 30, 368 (1984).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.30.368

[15] Y. Aharonov, S. Popescu ve J. Tollaksen, Her an yeni bir evren, içinde Kuantum Teorisi: İki Kez Başarı Hikayesi (Springer, 2014) s. 21–36.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-88-470-5217-8_3

[16] C. Rovelli, İlişkisel kuantum mekaniği, Int. J. Teori. fizik 35, 1637 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf02302261

[17] M. Reisenberger ve C. Rovelli, Uzay-zaman durumları ve kovaryant kuantum teorisi, Phys. Rev. D 65, 125016 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevd.65.125016

[18] DN Page ve WK Wootters, Evrimsiz Evrim: Durağan gözlemlenebilirlerle tanımlanan dinamikler, Phys. Rev. D 27, 2885 (1983).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.27.2885

[19] L. Maccone ve K. Sacha, Kuantum zaman ölçümleri, Phys. Rahip Lett. 124, 110402 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.110402

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

[21] R. Brunetti, K. Fredenhagen ve M. Hoge, Kuantum fiziğinde zaman: Harici bir parametreden içsel bir gözlemlenebilire, Bulundu. fizik 40, 1368–1378 (2009).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / s10701-009-9400-z

[22] S. Das ve D. Dürr, Spin-1/2 parçacıklarının varış zamanı dağılımları, Sci. 9, 2242 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41598-018-38261-4

[23] CR Leavens, Kuantum ve Bohm mekaniğine varış zamanı, Phys. A 58, 840 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.58.840

[24] A. Ananthaswamy, Uçuşun kuantum süresini ölçebilir miyiz?, Sci. Am. 326, 1 (2022).

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

[26] G. Muga, A. Ruschhaupt ve A. Campo, Time in Quantum Mechanics, Cilt. 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 ve WD Phillips, Coherent splitting of Bose-Einstein condensed atoms with optik olarak indüklenen bragg kırınımı, Phys. Rahip 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 ve W. von Klitzing, Hypersonic Bose–Einstein condensates in hızlandırıcı halkalar, Nature 570, 205 (2019) .
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1273-5

[29] CR Leavens, “standart” varış zamanı dağılımının mekansal yerel olmayışı, Phys. Letonya A 338, 19 (2005a).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2005.02.022

[30] CR Leavens, Varış zamanlarına "standart" kuantum mekaniği yaklaşımı üzerine, Phys. Letonya Bir 303, 154 (2002).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0375-9601(02)01239-2

[31] S. Das ve M. Nöth, Varış zamanları ve ölçü değişmezliği, Proc. R. Soc. C: Matematik. fizik Müh. bilim 477, 2250 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2021.0101

[32] IL Egusquiza, JG Muga, B. Navarro ve A. Ruschhaupt, Yorum: “Varış zamanlarına standart kuantum-mekanik yaklaşım üzerine”, Phys. Letonya Bir 313, 498 (2003).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0375-9601(03)00851-X

[33] CR Leavens, Yoruma Yanıt: “Varış zamanlarına 'standart' kuantum-mekanik yaklaşım üzerine” [Phys. Letonya A 313 (2003) 498], Phys. Letonya Bir 345, 251 (2005b).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2005.08.004

[34] AJ Bracken ve GF Melloy, Olasılık geri akışı ve yeni bir boyutsuz kuantum sayısı, J. Phys. C: Matematik. teori 27, 2197 (1994).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​27/​6/​040

[35] KV Kuchar, Zaman ve kuantum yerçekiminin yorumları, Int. J Mod. fizik D 20, 3 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0218271811019347

[36] J. Leon ve L. Maccone, The Pauli itirazı, Bulundu. fizik 47, 1597–1608 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-017-0115-2

[37] BS DeWitt, yerçekiminin kuantum teorisi. I. Kanonik teori, Phys. 160, 1113 (1967).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.160.1113

[38] M. Porrmann, Parçacık ağırlıkları ve parçalanmaları I, Komün. Matematik. fizik 248, 269–304 (2004).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-004-1092-9

[39] R. Gambini ve J. Pullin, Kuantum yerçekimindeki zaman probleminin çözümü, kuantum mekaniğindeki varış zamanı problemini de çözüyor, New J. Phys. 24, 053011 (2022).
https:/​/​doi.org/10.1088/​1367-2630/​ac6768

Alıntılama

[1] Ranjan Modak ve S. Aravinda, "Keskin kuantum sıfırlamanın Hermityen olmayan açıklaması", arXiv: 2303.03790, (2023).

[2] Tajron Jurić ve Hrvoje Nikolić, “Pasif kuantum ölçümü: Varış zamanı, kuantum Zeno etkisi ve kumarbaz yanılgısı”, arXiv: 2207.09140, (2022).

Yukarıdaki alıntılar SAO / NASA REKLAMLARI (son başarıyla 2023-03-30 12:56:20) güncellendi. Tüm yayıncılar uygun ve eksiksiz alıntı verisi sağlamadığından liste eksik olabilir.

Getirilemedi Alıntılanan veriler son girişim sırasında 2023-03-30 12:56:18: Crossref'ten 10.22331 / q-2023-03-30-968 için belirtilen veriler getirilemedi. DOI yakın zamanda kaydedildiyse bu normaldir.

Bu Makale, Quantum'da Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası (CC BY 4.0) lisans. Telif hakkı, yazarlar veya kurumları gibi orijinal telif hakkı sahiplerine aittir.

Zaman Damgası:

Den fazla Kuantum Günlüğü