Proposal to Test Quantum Wave-Particle Superposition on Massive Mechanical Resonators
我们提出并分析了一个建议,宏观量子延迟选择实验与大量的机械谐振器。在我们的方法中,单个氮空位杂质的电子自旋被用来控制两个碳纳米管的机械模式之间的相干耦合。我们证明了一个机械声子可以是波和粒子的相干叠加,从而同时表现出两种行为。我们还讨论了在我们的建议中可容忍的机械噪声,并预测了一个临界温度,在该温度以下,波和粒子状态之间的变形可以有效地观察到在环境引起的波动的存在。此外,我们还描述了如何通过压缩机械模,将机械共振叠加态的单声子激发放大到宏观水平。这种方法对应于相位协变克隆。因此,我们的建议可以作为一个测试的宏观量子叠加的大质量物体,即使有很大的激发。这项工作描述了在宏观尺度上对量子力学极限的基本测试,将对量子精密测量和量子信息处理产生影响。
2019-07-10 quant-ph
Superposition principle for qubit states in spin-projection mean representation
将两个量子比特态的叠加原理表述为平均自旋投影在三个垂直方向上的非线性加法规则。得到了量子比特两个初始纯态的平均值决定叠加态的显式表达式。讨论了在实验中检验叠加表达式的可能性。
2019-12-18 quant-ph
Limitations on the superposition principle: superselection rules in non-relativistic quantum mechanics
叠加原理是量子理论的一个非常基本的组成部分。让许多学生,甚至是量子技术的实践者感到惊讶的是,叠加有理论的某些要求所强加的限制。本文的主要目的是讨论这种限制所产生的所谓的超选择规则。一些主要的后果也进行了讨论。用较简单的方法导出了非相对论性量子力学的单价、质量和粒子数的超选择定则。
1998-09-19 quant-ph
Preparing macroscopic mechanical quantum superpositions via photon detection
本文提出了一种在脉冲腔光学力学中产生宏观机械谐振腔薛定谔猫态的可行方案。首先将机械振子冷却到其基态,然后用不同功率的红、蓝脉冲同时驱动腔实现压缩力学态。随后,利用第二红色脉冲来产生宏观力学量子叠加,条件是检测腔输出光子。最后,在被存储在谐振器中一段时间后,机械状态被映射,与第三红色脉冲,用于状态验证的腔输出场。我们的方法是通用的,也可以用来产生其他类型的非高斯力学状态,如光催化非经典状态。
2019-10-10 quant-ph
Reservoir engineering of a mechanical resonator: generating a macroscopic superposition state and monitoring its decoherence
提出了一种产生纳米机械谐振器宏观叠加态的确定性方案。非经典状态是通过适当的工程耗散动力学利用二次相互作用与双色驱动的光腔模式的光机械。由此产生的驱动耗散动力学可以用于监测和测试的消相干过程影响的纳米机械谐振器在受控条件下。
2013-10-26 quant-ph
Universal Local symmetries and non-superposition in classical mechanics
在经典力学(CM)的希尔伯特空间表述中,由Koopman和von Neumann(KvN)开创,有可能比CM的标准方法中更多的可观测量。在本文中,我们表明,实际上许多这些额外的可观的是不不变的一组普遍的局部对称性,一旦出现的KvN扩展到包括微分形式的演变。由于它们的非不变性,这些额外的可观测量必须被删除。这种移除使得KvN中的态的叠加成为不可能,因此也使得CM中的态的叠加成为不可能。
2010-06-15 quant-ph
Towards macroscopic spin and mechanical superposition via Rydberg interaction
本文提出了一种在原子和力学系统中产生多体纠缠态的方法。在超稳定Cs晶格钟中应用强里德伯缀饰相互作用和快速分岔方案,在大猫态的形成方面取得了突破性进展。利用量子跳跃蒙特卡罗方法,通过对去相干效应的详细研究,并考虑稠密系综中的障碍,即能级混合、分子形成和集体退相干,预测了700个原子猫态的形成。提出了利用里德伯原子与带电粒子间的偶极耦合,将产生的叠加态转移到相距较远的机械振子上。
2018-09-29 quant-ph
Testing the limits of quantum mechanical superpositions
量子物理学引起了科学家和哲学家的兴趣,因为它挑战了我们对现实和局部性的概念-我们在宏观世界中逐渐依赖的概念。量子力学的线性是否能扩展到宏观领域是一个有趣的开放性问题。过去几十年的科学进步使人们希望这场争论可以通过桌面实验来决定。
2014-10-01 quant-ph
Mesoscopic mechanical superpositions by gluing individual quantum systems
Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro(里约热内卢天主教大学)
该研究提出通过将单电子时间-bin态附着于光悬浮纳米粒子表面制备介观量子叠加的方案,短时间内相干性可存续,能通过改变电子相位观测,利用光子干涉测量检测条纹,无需相干态扩展等机制,为测试量子力学提供新途径。
2026-07-23 quant-ph
Macroscopicity of quantum mechanical superposition tests via hypothesis falsification
基于对量子理论宏观实在性修正的贝叶斯假设证伪,建立了一个客观的方案来确定量子力学叠加检验的宏观性。该方法使用实验中收集的原始数据,考虑到所有测量不确定性,并可用于直接评估任何可能的量子测试。我们确定所产生的宏观量子物理学的三个最近的测试:双阱干涉的玻色-爱因斯坦凝聚体,Leggett-Garg测试与原子随机行走,纠缠产生和读出的纳米机械振荡器。
2019-09-30 quant-ph
Laser absorption spectroscopy to probe the superposition principle in atomic translational motion
该研究提出少原子多普勒敏感吸收光谱方案,用于判别原子量子平动运动是否具有叠加性及其测量是否导致坍缩。
2025-06-16 quant-ph
Massive quantum superpositions using magneto-mechanics
提出两种基于磁力叠加的高Q因子大质量量子振荡器空间叠加方案,可实现超大规模空间叠加,为量子传感与引力-量子力学交叉研究提供新途径。
2025-06-27 quant-ph
A possible explanation of the superposition principle
我试探性地提出,如果有可能把概率幅理解为复值函数,那么量子力学的叠加原理就可以用数学上自然的方式来解释。这个概念的灵感来自于这样一个事实,即量子态可以被解释为信息的度量。
2002-09-13 quant-ph
Macroscopic Quantum Superposition in Cavity Optomechanics
力学系统中的量子叠加不仅是宏观量子相干性的重要证据,而且在现代量子技术中也有着广泛的应用前景。在这里,我们提出了一种在双模光机系统中创建宏观上不同的力学叠加态的有效方法。两个腔模之间的光子跳跃是正弦调制的。调制的光子隧穿使得超强的辐射压力作用在机械谐振器上,并且因此显著地增加由单个光子引起的机械位移。系统地研究了系统耗散存在时Yurke-Stern类态的产生。我们还讨论了该方案的实验实现。
2016-04-20 quant-ph
A Very Common Fallacy in Quantum Mechanics: Superposition, Delayed Choice, Quantum Erasers, Retrocausality, and All That
有一个非常常见的谬误,这里称为分离谬误,它涉及到对涉及某种分离的量子实验的解释,例如:双缝实验,哪种方式的干涉仪实验,偏振分析仪实验,施特恩-格拉赫实验和量子擦除实验。正是分离谬误不仅导致了教科书对这些实验的错误描述,而且导致了在分离实验的“延迟选择”版本的背景下对追溯因果关系的错误推断。
2011-12-16 quant-ph
Deterministic macroscopic quantum superpositions of motion via quadratic optomechanical coupling
我们提出了一个方案,准备宏观量子叠加的运动在光机械纳米或微机械振荡器二次耦合到一个内腔场。非线性光-机耦合导致机械模和腔模之间的有效简并三波混频相互作用。量子叠加是相互作用和腔耗散共同作用的结果。我们用解析和数值方法证明了依赖于初始力学状态,可以实现各种确定性的量子叠加。通过维格纳函数的负性,还详细研究了机械阻尼的影响。本方案可以在具有当前技术的各种光机系统中实现。
2013-02-28 quant-ph
Emergence and Collapse of Quantum Mechanical Superposition: Orthogonality of Reversible Dynamics and Irreversible Diffusion
基于量子系统的建模与(经典)非平衡态热力学的帮助下,叠加原理的出现和崩溃都在同一个框架内理解。两者都取决于在关键的方式上是否保持平均正交性之间的可逆薛定谔动力学和不可逆的扩散过程。此外,当处理单个自由高斯波包时,所述正交性已经完全发挥作用。在一个应用中,量子力学的“衰减的波包“被证明是简单地从亚量子扩散与特定的扩散率随时间变化,由于粒子的热环境的变化。因此,高斯波包的精确量子力学轨迹分布和速度场,以及玻恩定则,都是完全从经典物理学推导出来的。
2010-04-26 quant-ph
Interpretation of the superposition principle and locality loophole in Bell experiments
本文揭示叠加原理与局域性的联系,提出自洽解释表明量子力学可为局域统计理论,指出贝尔不等式违反无法区分局域性,并提议新实验以闭合局域性漏洞。
2023-05-10 quant-ph
Role of the superposition principle for enhancing the efficiency of the quantum-mechanical Carnot engine
叠加原理的作用被讨论用于由Bender、Brody和Meister引入的量子力学卡诺引擎[J. Phys. A 33,4427(2000)]。结果表明,通过量子态的叠加可以提高发动机的效率。对有限时间过程进行了讨论,给出了最大功率输出的条件。有趣的是,在最大功率下的效率低于没有叠加的效率。
2012-01-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
A new interpretation of superposition, entanglement, and measurement in quantum mechanics
我们对量子力学中出现的叠加、纠缠和测量等术语提出了新的解释。我们假设亚普朗克尺度量子系统的波函数结构具有确定性的循环结构。每个周期包括本征态的连续序列,所述本征态包括给定的波函数。在对波函数的幺正操作或测量之间,由系统选择的当前本征态的顺序排列是不重要的,但是一旦被选择,它就保持固定,直到另一个幺正操作或测量改变波函数。量子力学的概率方面是通过假设一种测量机制来解释的,这种测量机制是瞬时作用的,但测量的时刻是由经典测量仪器在一个很小但有限的时间间隔内随机选择的。在进行测量的瞬间,波函数必然坍缩到一个新的状态(擦除一些过去的量子信息),并从该状态继续下去,直到被幺正操作或新的测量改变。
2009-08-07 quant-ph
On the quantum mechanic foundation and quantum-classical phase transition with spontaneous superposition breaking
本文探讨了量子力学基础与量子-经典相变,提出坍缩是自发对称性破缺的特例,并通过单光子干涉实验验证。
2026-02-19 quant-ph
No extension of the Quantum Tensor Product admits a Superposition principle
University of York(约克大学);Institute Néel, CNRS(内埃尔研究所,法国国家科学研究中心);Univ. Grenoble Alpes, Inria(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家信息与自动化研究所)
该研究在广义概率理论框架内定义叠加,构建三条叠加原理,证明量子张量积是满足所有原理的量子系统最大复合规则,还将纠缠等非经典特征归为叠加的特殊形式。
2026-08-19 quant-ph
God plays coins or superposition principle for classical probabilities in quantum suprematism representation of qubit states
对于三种描述三个经典硬币位置的概率分布,构造了自旋$1/2$态的量子密度矩阵,其矩阵元素与Malevich平方三重性相关联.对于这些经典硬币概率,以非线性加法规则的形式给出了自旋- $1/2$态的叠加原理。我们用“上帝不玩骰子--上帝玩硬币”来说明这些公式。
2018-03-14 quant-ph
Classical sources of non-classical physics: the case of linear superposition
经典的线性波叠加产生干涉现象。这种观察可以用两种等价的方式来解释:可以假设干扰是一种错觉,因为输入分量保持不变,或者干扰是真实的,输入分量经历能量重新分配。这两种解释在宏观层面上都有相同的可观察到的后果,但第一种方法更受欢迎。这种偏好在量子力学出现之前就已确立。不幸的是,它需要一个非经典的潜在机制,并未能解释众所周知的微观观察。经典物理学似乎在量子水平上崩溃了。另一方面,如果采用第二种选择,量子叠加可以被描述为经典过程。经典力学和量子力学之间的鸿沟是一个解释性问题。
2013-07-16 quant-ph
Quantum superposition principle and generation of ultrashort optical pulses
我们讨论了激光辐射通过量子制备的Λ型原子的介质的传播,以增强对Phys.Rev.A80,035801(2009)中提出的QS-PT发生器的物理的理解。我们得到的分析结果给出了一系列超短光脉冲的定性描述,并表明在碱蒸汽介质中,在普通实验条件下可以实现QS-PT的产生。
2011-07-13 quant-ph
Superdense coding using the quantum superposition principle
通过发送一个经典的两级系统,人们可以只传输有关\emph{two}可区分结果的信息。在这里,我们表明,在量子力学中,使用自旋和路径自由度的自旋1/2的粒子,和马赫-曾德尔型干涉安排与两个合适的斯特恩-格拉赫检测器,它是可能的,以转移有关\emph{four}可区分的结果的信息。这个过程不需要像众所周知的密集编码协议那样使用量子纠缠作为资源,而是完全依赖于量子叠加原理。我们还研究了概率密集编码使用我们的设置,并表明,密集编码方案,使用量子叠加不能优化任何进一步扩展的干涉仪安排更多的分束器。
2009-06-01 quant-ph
Tunneling time and superposition principle
我们证明了量子粒子在一维势垒上的散射以及电磁波在准一维层状结构上的散射(两者都表示具有一个“源”和两个“汇”的散射问题)违反叠加原理;非线性元件的作用在此由势垒和层状结构发挥,将入射波(概率波和电磁波)分成两部分(透射波和反射波)。这就解释了为什么在量子力学和经典电动力学中,在这些过程的标准(线性)模型的框架内解决隧穿时间问题的所有尝试都没有成功。本文以量子力学散射过程为例,修正了叠加原理的传统表述,提出了一种新的(非线性)波动模型,并证明了在此基础上发展的隧穿时间概念不受哈特曼悖论的影响。
2017-05-12 quant-ph
On the superposition principle in interference experiments
叠加原理在干涉实验中常被错误地应用。这是最近通过基于有限差分时域(FDTD)方法以及费曼路径积分形式主义的数值研究。在目前的工作中,我们已经推导出一个解析公式的索尔金参数,它可以用来确定从应用的原则的偏差。我们已经发现了很好的协议之间的解析分布和那些已被早期估计的数值积分,以及资源密集型FDTD模拟。分析处理将有助于将理论与未来的实验进行比较。它既适用于基于经典波动方程的物理,也适用于非相对论薛定谔方程。
2015-04-22 quant-ph
Collective behavior in quantum interference: an alternative superposition principle
本文提出一种干涉仪集体模型,其未耦合组件集体作用,展示了与标准诠释在多体系统叠加原理上的差异,揭示了量子与半经典理论间的联系,为多体叠加原理测试提供新见解。
2024-08-23 quant-ph
From Quantum To Classical Dynamics: A Landau Continuous Phase Transition With Spontaneous Superposition Breaking
发展早期的建议(Ne'eman,Damnjanovic等),我们在这里表明,有一个朗道连续的相变从确切的量子动力学的有效经典的,通过自发的叠加破缺(有效隐藏)发生,作为一个特殊的情况下,相应的一般形式(伯恩斯坦)。该跃迁的序参量的临界值由海森堡的测不准关系确定,连续变化,并且与最近的玻色凝聚实验非常吻合。研究还表明,这种相变可以成功地模拟自坍缩(自退相干),作为一种有效的经典现象,在测量设备上。这然后通过测量在被测量的量子对象上引起相对坍缩(相对退相干)作为有效量子现象。我们证明了这一点(包括玻色-爱因斯坦凝聚的情况下)在著名的Stern-Gerlach自旋测量,贝尔不等式和最近讨论的量子叠加在一个镜子上一个la马歇尔等人。这些结果提供了一个证明,量子力学,区别于所有的绝对坍缩和隐变量理论,是本地和客观的。严格地在标准量子力学形式体系内,解决量子测量理论和量子力学基础中的开放问题,现在似乎没有不可逾越的障碍。简而言之,量子力学是希尔伯特空间上的场论,其经典力学特征通过自发叠加破缺而显现。
2004-09-01 quant-ph
Projective measurement onto arbitrary superposition of coherent state bases
量子力学的一个特殊性质是宏观上不同的态可以叠加。在光学系统中,这通过相干态(SCS)的叠加(即经典态的叠加)来突出。最近,这种高度非平凡的量子态及其变体已被实验证实。在这里,我们证明了量子测量中相干态的叠加,这也是量子力学中的一个关键概念。更准确地说,我们提出并实现了投影测量的光学系统中的SCS基地的任意叠加。测量算子的实验重建一种新的量子探测器层析成像协议。我们的设备是通过结合位移操作和光子计数,完善的技术,从而在各种光学量子信息处理应用的影响。
2018-02-15 quant-ph
The Extended Bloch Representation of Quantum Mechanics. Explaining Superposition, Interference and Entanglement
最近导出了量子力学的扩展布洛赫表示,为测量问题提供了一个(隐藏测量)解决方案。在这篇文章中,我们使用它来研究叠加态和纠缠态的几何形状,解释干涉效应和纠缠关联,在广义布洛赫球内的状态矢量可以采取不同的方向。我们还介绍了SU(N)的生成元的张量确定,特别适合于描述多体系统,从子实体的观点。然后,我们用它来表明,非产品状态承认一个一般的描述,其中的子实体可以始终保持在定义良好的状态,即使当他们纠缠。因此,由扩展的布洛赫表示提供的完整版本的量子力学,其中的密度算符也代表纯态,允许解决不仅是众所周知的测量问题,但也鲜为人知的纠缠问题。这是因为我们不再需要放弃这样一个普遍的物理原理,即一个复合实体存在,因此处于纯态,当且仅当它的组成部分也存在,因此处于明确定义的纯态。
2015-04-19 quant-ph
Superconducting electro-mechanics to test Diósi-Penrose effects of general relativity in massive superpositions
试图调和广义相对论和量子力学是当代物理学的伟大事业之一。在这里,我们提出如何在两个理论之间的不相容性出现在简单的思想实验准备一个重的物体在量子叠加。彭罗斯的分析的问题,我们确定的物理参数的要求进行实验,这两个理论可能相互作用。我们使用这些要求来比较不同的系统,专注于可以耦合到超导电路的机械振荡器。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nash equilibrium in quantum superpositions
一个工作定义的术语\quantum游戏”的发展,试图获得洞察方面的量子力学通过博弈论。
2011-06-15 quant-ph
Contradiction, Quantum Mechanics, and the Square of Opposition
我们讨论的想法,叠加在量子力学可能涉及矛盾或矛盾的性质。例如,一个叠加态,比如著名的薛定谔猫,有时被认为是猫的矛盾属性:同时是死的和活的。如果是这样的话,我们将面临一场逻辑和科学的革命,因为我们将取得一项最伟大的科学成就,表明存在着真正的矛盾。我们通过使用传统的反对方来分析这种说法。我们认为,在量子叠加的情况下,很难理解矛盾的概念。从形而上学的观点来看,这种暗示也面临着障碍,我们提出其中的一些。
2014-06-07 quant-ph
The quantum superposition principle: a reconsideration
该研究基于量子力学绝热定理、非绝热缀饰态及实验证据重新审视量子叠加原理,揭示了其物理机制与特性,深化了对量子叠加的认知。
2023-11-04 physics.gen-ph quant-ph
Representing Quantum Superpositions: Powers, Potentia and Potential Effectuations
在本文中,我们试图提供一个量子叠加的物理表示。为此,我们讨论了量子形式主义对可能性概念的限制,以及考虑独立于现实的潜在领域的必要性。考虑到这些见解,并从量子力学本身的基本原理出发,我们进一步定义了功率和势能的概念。假设这些概念作为一个立场,我们分析的意义“观察”和“互动”。作为结论,我们提供了一套公理,其中包括我们的解释量子力学和主张在文献中讨论的正统问题的重新定义。
2013-12-27 quant-ph
Spontaneous Collapse of Unstable Quantum Superposition State: A Single-Particle Model of Modified Quantum Dynamics
本文提出了一种修正的量子力学动力学,其中质点的经典力学是在单粒子模型的质量极限下内在地导出的。在位置基对波函数坍缩起特殊作用的前提下,引入特征能量标度和特征时间标度来区分量子区和经典区,利用热力学类比推导出波函数的自发局域化形式.
2004-10-13 quant-ph
Probability Theory with Superposition Events: A Classical Generalization in the Direction of Quantum Mechanics
在有限概率论中,事件是结果集的子集。子集可以用一维列向量表示。通过将事件的表示扩展到二维矩阵,我们可以引入“叠加事件”。“通过使用密度矩阵,为经典事件、叠加事件及其混合物引入概率。然后,所有这些事件的实验或“测量”的概率可以用与量子力学中完全相同的方式,使用密度矩阵来确定。此外,由实验或“测量”引起的密度矩阵的变换是如QM中的Luders混合运算。最后,通过将机器移动到Z_2上的n维向量空间中,不同的基集变成不同的结果集。有限概率论的“非对易”扩展产生了Z_2上的量子力学的教学模型,它可以模拟QM的许多特征非经典结果。
2020-06-17 math.PR quant-ph
The Superposition Principle in Quantum Mechanics - did the rock enter the foundation surreptitiously?
叠加原理构成了量子理论的主干。由此产生的量子理论的线性结构在结构上是如此的严格,以至于篡改它可能会产生严重的,似乎是非物理的后果。这一原理甚至在最高的可用加速器能量下也是成功的。那么,量子理论的这个方面是永远存在的吗?目前的工作是试图了解态度的创始人,特别是玻尔和狄拉克,对这一原则。海森堡矩阵力学一方面,和薛定谔波动力学的其他,严格审查,以阐明这一原则如何进入量子理论的基础。
2013-11-18 physics.hist-ph quant-ph
Localisation of a wave-function by superposition of different histories
量子态扩散表明,与环境的随机相互作用如何导致波函数的局域化,从而证明了量子力学不需要调用一个单独的测量公理来解释经典世界的出现。目前还不清楚量子态扩散是否需要一些新的物理学。本文利用量子力学中明确包含的物理原理,在没有测量公理的情况下,对相互作用下两态系统的波函数的演化进行了显式数值计算。正如量子态扩散所提出的那样,波函数确实定域在微扰的本征态上。该机制似乎是在不同的哈密顿量下演化的历史叠加。
2005-06-09 quant-ph
Strictly isospectral SUSY potentials and the Riccati superposition principle
指出严格等谱形式的不破缺超对称量子力学与非线性黎卡提叠加原理的联系
1999-08-02 math-ph math.MP quant-ph
Probabilistic foundations of quantum mechanics and quantum information
我们讨论了量子力学的基础(解释、叠加、互补原理、定域性、隐变量)和量子信息理论。
2003-09-08 quant-ph
Modality, Potentiality and Contradiction in Quantum Mechanics
在[11]中,Newton da Costa与本文作者一起论证了用次协调方法考虑量子叠加的可能性。我们声称,尽管对量子力学(QM)的大多数解释都试图逃避矛盾,但有许多迹象表明,从事这类研究可能是值得的。最近,Arenhart和Krause [1,2,3]提出了几个反对这种方法的论点,并声称,考虑到反对的平方,量子叠加更好地理解为矛盾命题而不是矛盾命题。在[17]中,我们捍卫了量子叠加的次协调方法(PAQS),并提供了支持其发展的论据。本文分析了量子力学中模态、势和矛盾的含义,并进一步论证了为什么PAQS比Arenhart-Krause提出的量子叠加的多样性方法(CAQS)更适合于面对量子技术迫使我们考虑的解释性问题。
2015-02-17 quant-ph
Quantum superposition of spacetimes obeys Einstein's Equivalence Principle
我们质疑量子理论和广义相对论的基本原理之间存在基本冲突的观点,特别是大质量物体的叠加将导致违反等效原理的事实。有人认为,这种违反意味着这样的叠加必然会不可避免地自发坍缩(就像在迪奥西-彭罗斯模型中一样)。我们确定这样一个断言的起源,在不可能找到一个地方,经典的参考系,爱因斯坦的等效原理将举行。相反,我们认为等价原理的表述可以被推广,使得它适用于与时空叠加中的量子系统相关联的参考系。这个新公式的核心是引入量子参考系(QRF)的量子同构。这个过程调和了量子理论中的线性叠加原理与广义协变性原理和广义相对论的等效原理。因此,当一个大质量的物体以空间叠加态制备时,没有必要引起引力诱导的自发态约化。
2022-01-05 gr-qc quant-ph
Potentiality and Contradiction in Quantum Mechanics
继J- Y.Béziau在他对传统对立方的非标准解释的先驱工作中,我们在\cite{are14}中应用了方的抽象结构来研究正统量子力学中叠加态之间的对立关系。我们的结论是,这些状态是\ita{contraries}(\ita{i.e.}都可以是假的,但不可能都是真的),这与之前得出不同结果的分析相矛盾,比如那些声称这些状态代表\ita{contradictory}属性(\ita{i. e.}它们必须具有相反的真值)的分析。在这一章中,我们再次把这个问题提到中心位置,但现在讨论的是作为每一种分析的基础并导致每一种结果的形而上学前提,特别是讨论叠加代表潜在矛盾的观念。我们将论证,根据叠加态是相反的而不是矛盾的这种分析更有道理。
2014-06-07 quant-ph
A single-world consistent interpretation of quantum mechanics from fundamental time and length uncertainties
在普通的么正量子力学中,存在全局协议,允许验证没有确定的事件--一个与概率相关的结果--发生。相反,在可能结果上以相干叠加开始的状态总是保持叠加状态。我们表明,当考虑到测量长度和时间间隔的基本错误,已提出作为量子力学和广义相对论参数的结合的结果,有这样的全球协议的情况下,不再允许区分状态是否在叠加或不。所有的预测都变得相同,就好像其中一个结果发生了,概率由状态决定。我们用这个作为定义事件的标准,正如《量子力学的蒙得维的亚解释》中所提出的那样。我们详细分析了事件的发生在一个粒子在两个不同的位置叠加的范例的情况。我们认为,我们的方法提供了一个一致的(C)单世界(S)的宇宙图片,从而允许一个经济的方式来摆脱Frauchiger和Renner最近的一个定理所施加的限制,表明具有自洽的单世界描述的宇宙是不相容的量子理论。事实上,本文的主要观察可以表述如下:如果将量子力学推广到包括引力效应的QG理论,则QG、S和C是满足的。
2018-10-12 quant-ph
Macroscopic superpositions and gravimetry with quantum magnetomechanics
我们利用磁机械悬浮质量谐振器在量子制度,以制备高度宏观量子叠加态。使用这些宏观叠加,我们提出了一种新的干涉测量协议进行绝对重力测量的灵敏度,超过了最先进的原子干涉仪和角隅棱镜重力仪的一个因素的20。此外,我们的计划允许探测的引力场的长度尺度比其他方法小八个数量级。
2014-12-22 quant-ph
Quantum control of surface acoustic wave phonons
量子态的叠加是量子物理学的标志之一,并且在许多量子系统中已经实现了叠加的清晰演示。然而,机械系统仍然是一个挑战,只有机械状态叠加的间接演示,尽管这种能力会带来知识吸引力和技术实用性。这部分是由于大多数机械系统的高度线性响应,使得量子操作困难,以及它们特有的低频率,使得难以达到量子基态。在这项工作中,我们证明了宏观机械谐振器的机械状态的全量子控制。我们将声表面波谐振器与超导量子比特强耦合,利用超导量子比特控制和测量机械谐振器中的量子态。最值得注意的是,我们产生的零和一个声子态的量子叠加,并使用维格纳层析成像映射这个和其他状态。这种精确的可编程量子控制对于表面声波在量子极限中的一系列应用至关重要,包括使用表面声波耦合不同的量子系统。
2018-04-19 quant-ph
Complex numbers and symmetries in quantum mechanics, and a nonlinear superposition principle for Wigner functions
复数出现在量子力学的希尔伯特空间公式中,但不在相空间公式中。在希尔伯特空间中,量子对称性由定义射线表示的复、酉或反酉算子描述,而在相空间中,它们由实、真表示描述。公式的等价性要求前者的表示可以从后者获得,反之亦然。并给出了实例。这两个配方的等价性还要求,复杂的叠加状态向量可以描述在相空间配方,它表明,这将导致一个非线性叠加原理正交,纯态维格纳函数。它的结论是使用复数在量子力学可以被视为一种计算设备,以简化计算,在所有其他应用数学的物理现象。
2005-04-14 math-ph math.MP quant-ph
Measuring the deviation from the superposition principle in interference experiments
费恩曼路径积分形式长期以来一直用于计算概率幅。在过去的几年里,它已被广泛用于从理论上证明叠加原理在狭缝干涉实验中的通常应用往往是不正确的。这在光学和量子力学中都有警告,在那里,人们常常天真地假设,单独打开的狭缝所代表的边界条件与一起打开的狭缝所代表的边界条件相同。修正项来源于路径积分中的奇异次引导项,这些奇异次引导项可以用通常所说的非经典路径来描述。在这项工作中,我们报告了一个实验,我们有一个可控的参数,可以改变其贡献,使由于这些非经典路径的效果可以增加或减少的意愿。因此,这些非经典路径的现实性是在使用微波的经典实验中提出的,从而证明所研究的边界条件效应超越了经典量子鸿沟。我们报告的第一次测量的偏差(大至$6\%$)从叠加原理在微波域中使用天线作为源和探测器的电磁波。我们还表明,我们的研究结果可以在天文学中有潜在的应用。
2017-11-20 quant-ph
Bringing quantum mechanics to life: from Schrödinger's cat to Schrödinger's microbe
量子力学是否完备的问题以及量子力学和经典力学之间过渡的性质几十年来一直困扰着物理学家。自从薛定谔在1935年提出他著名的思想实验--把一只猫放在一个活态和死态的叠加态中以来,在创造越来越大的量子叠加态和纠缠态方面取得了许多实验上的突破。值得注意的是,量子光力学和机电学的最新发展可能很快导致活微生物量子叠加的实现。最近的证据还表明,量子相干性可能在几个生物过程中发挥重要作用。本文首先简要介绍了量子力学和薛定谔猫思想实验的基本概念。然后回顾了量子叠加态和纠缠态的产生以及量子隐形传态的实现。本文还讨论了光合捕光和鸟类磁感受中的非平凡量子效应。最后,我们回顾了近年来在微生物(如病毒和细菌)中实现量子叠加、纠缠和态隐形传态的研究进展。
2016-11-17 physics.hist-ph quant-ph
Quantum superpositions and definite perceptions:envisaging new feasible experimental tests
我们提请注意这样一个事实,即最近前所未有的技术成就,特别是在量子光学领域,似乎开辟了新的实验测试,这可能是相关的量子力学的基础问题,以及调查的感知过程。
1999-09-01 quant-ph
Coherence of Superpositions
量子相干性是量子力学的重要内容,其实质是叠加原理。研究了任意两个纯态及其任意叠加态的相干性,得到了它们之间的关系。当两个态在正交子空间上有支撑时,关系很简单,即它们叠加态的相干性与它们的平均相干性之差小于1。在其他情况下,我们得到不同的和稍微复杂一点的关系。此外,我们还得到了叠加相干性的下界。
2016-05-24 quant-ph