Gravity, energy conservation and parameter values in collapse models
我们把CSL坍缩理论的概率规则解释为:引起坍缩的标量场是具有两个源的引力曲率标量场,即质量密度的期望值和一个白噪声涨落源。我们研究了两种模型的波动源,双极波动和偶极波动,并表明,这些对应于两个众所周知的崩溃模型。我们将CSL的两个GRW参数与基本常数联系起来,解释了能量增加是由于真空引力能的损失。它示出了如何与半经典重力的问题可能被治愈时,它与CSL崩溃模型相结合。
1995-03-27 quant-ph
On the (im)possibility of extending the GRW model to relativistic particles
自发坍缩模型是对量子力学的修正,旨在解决测量问题。在这篇文章中,我们将考虑一些模型,这些模型试图扩展一个特定的自发坍缩模型,即吉拉迪-里米尼-韦伯模型(GRW),使之与狭义相对论相一致。我们将提出一个条件,一个相对论GRW模型必须满足三种情况:单粒子,N个可区分的粒子,和不可区分的粒子。然后,我们将表明,这种相对论性条件意味着,一个可以有一个相对论性GRW模型的单个粒子或可区分的非相互作用,非纠缠粒子,但不是其他。
2021-04-27 quant-ph
A Relativistic Dynamical Collapse Model
讨论了一个模型,其中所有的运营商是从一个量子标量场的能量谱采取的所有实值。薛定谔图像波函数取决于每个粒子的时空坐标,以及一个不可阻挡地增加的演化参数$s$,它标记了类空超曲面的叶理。该模型被构造成在相互作用图中是明显的洛伦兹不变量。在这个框架中讨论了自由粒子的状态和相互作用。然后,应用动力学坍缩的CSL(Continuous Spontaneous Localization)理论.粒子数时空密度是粒子生成算子的一个重要参数。与以前的相对论不变模型不同,真空态没有被激发。塌陷动力学取决于两个参数,参数$Λ$表示塌陷速率/体积和比例因子$\ell$。崩溃动力学的一个常见的例子,涉及一团物质在两个位置的叠加,进行了分析。当GRW-CSL选择$\ell=a=10^{-5}$ cm,以及$Λ=λ/a^{3}$(GRW-CSL选择$λ=10^{-16}s^{-1}$)时,坍塌率与非相对论CSL相同。然而,它也表明,在宇宙的年龄核子的质量变化是不可接受的大。然后考虑$\ell$是宇宙大小的情况。结果表明,当$Λ= λ/\ell a^{2}$ .
2014-12-21 quant-ph
CSL Collapse Model Mapped with the Spontaneous Radiation
在本文中,新的上限的连续自发局部化(CSL)崩溃模型的参数提取。为此,IGEX合作收集的X射线发射数据进行了分析,并与塌陷模型预测的自发光子发射过程的光谱进行了比较。相对于任何其他方法,本研究允许在CSL模型参数的相关范围内获得最严格的限度。的崩溃率$λ$和相关长度$r_C$的映射,从而允许排除的参数空间的宽范围。
2017-10-05 quant-ph
The Point Processes of the GRW Theory of Wave Function Collapse
吉拉迪-里米尼-韦伯理论(英语:Ghirardi-Rimini-Weber,缩写GRW)是一种物理理论,当与合适的本体论结合时,它提供了对量子力学的解释。所谓的波函数的坍缩在传统的量子理论中是有问题的,但在GRW理论中却没有问题,因为在GRW理论中,它是由随机定律控制的。一个可能的本体论是闪光本体论,根据该本体论,物质由时空中的随机点组成,称为闪光。这些点的联合分布,时空中的点过程,是这项工作的主题。数学结果主要涉及的存在性和唯一性,这种分布的几个变种的理论。特别注意的是相对论版本的GRW理论,我在2004年开发的。
2007-10-31 math-ph math.MP quant-ph
Probing Gravitational Cat States in Canonical Quantum Theory vs Objective Collapse Theories
本文以[1]中提出的引力猫实验方案为实验平台,比较了三种描述下引力猫态的性质:(1)正则量子理论(CQT)结合牛顿极限的引力猫态,(2)推广到半经典牛顿引力的客观坍缩理论(OCT),(3)推广到量子化牛顿引力的OCT.对于CQT方法,我们遵循Hu和Anastopoulos在[2]中的处理。对于OCT,我们考虑GRW,CSL,DP和Karolyhazy理论,分别基于Derakhshani [3]和Tilloy-Diosi [4]的半经典方法,我们考虑上述OCT最直接的扩展到量子化牛顿引力的区域。我们表明,引力猫计划可以,在原则上,实验上区分的量子跳跃的引力猫状态预测的CQT方法和量子化的引力OCT(我们表明,有效地使相同的预测彼此),从半经典引力OCT的预测。我们还表明,GRW和Karolyhazy版本的半经典引力(基于Derakhshani的方法)作出明显不同的预测从CSL和DP版本的半经典引力(基于Derakhshani的方法或Tilloy-Diosi方法)。
2016-09-06 quant-ph
Losing Your Marbles in Wavefunction Collapse Theories
Peter Lewis([1997])最近指出,GRW(Ghirardi,Rimini,and Weber [1986])的波函数坍缩理论只能解决波函数尾部的问题,但代价是预测算术不适用于普通宏观物体。更具体地说,Lewis认为GRW理论必须违反枚举原则:“如果大理石1在盒子里,大理石2在盒子里,依此类推,直到大理石$n$,那么所有的$n$大理石都在盒子里”([1997],第321页)。Ghirardi和Bassi([1999])回答说,说计数原理被违反是没有意义的,因为根据GRW理论,Lewis用来证明违反的波函数不能持续超过一瞬间([1999],p.709)。相反,我们认为,刘易斯的论点幸存下来吉拉迪和巴西的批评毫发无损。然后,我们继续表明,虽然枚举原则可能会失败的GRW理论,理论本身保证,该原则永远不会被经验证伪,留下算术推理的适用性,微观和宏观对象完好无损。
1999-05-20 quant-ph
Dissipative Continuous Spontaneous Localization (CSL) model
坍缩模型解释了宏观尺度上量子叠加的缺失,同时给出了与微观系统的量子力学几乎相同的预测。连续自发局部化(CSL)模型是坍塌模型中最精细和研究最多的模型。这个模型和类似模型的一个众所周知的问题是由崩溃噪声引起的能量的稳定和无限制的增加。在这里,我们提出了CSL模型的耗散版本,它保证了有限的能量在整个系统的演化,从而使一个现实的节能崩溃模型的关键一步。这是通过引入一个非线性随机修改的薛定谔方程,它代表了一个耗散的有限温度崩溃噪声的行动。在坍缩模型中以一致的方式引入耗散的可能性将对CSL模型的实验研究产生相关影响,因此也会对量子叠加原理的可测性产生影响。
2015-08-06 quant-ph
Bohmian Mechanics, Collapse Models and the emergence of Classicality
我们讨论了经典轨迹的出现在玻姆力学(BM),当一个宏观物体与外部环境相互作用。我们表明,在这种情况下,系统的条件波函数遵循的动力学,在合理的假设下,对应的Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)崩溃模型。因此,波米安轨迹是经典演化的。我们的分析还显示了GRW(瞬时)坍缩过程如何通过量子系统与外部代理的潜在连续相互作用来推导,从而揭示了坍缩如何从更深层次的理论中出现。
2016-03-08 quant-ph
CSL Collapse Model And Spontaneous Radiation: An Update
简要回顾了经典场与量子化粒子相互作用引起动力学波函数坍缩的连续自发局域化(CSL)模型。该模型的预测之一是粒子“自发”以缓慢的速度获得能量。当应用到激发的核子在一个Ge核,它表明如何限制中子和质子的相对崩溃率可以得到,并作出了粗略的估计,从数据。当应用于Ge中1s电子的自发激发时,通过比以前给出的更精确的数据的更详细的分析,获得了电子和质子的相对崩塌率的更新限制,表明场与电子和核子的耦合是质量成比例的。
2000-01-12 quant-ph
On Spontaneous Wave Function Collapse and Quantum Field Theory
获得一种没有观察者的量子力学,从而解决量子力学悖论的一种方法是通过实现波函数的自发坍缩来修改薛定谔演化。1986年,Ghirardi、Rimini和Weber(GRW)提出了此类显式模型,涉及波函数的非线性随机演化。我们指出,如何集中在GRW模型的基本数学结构和一个明确的本体论,它可以推广到(正规化)量子场论在一个简单而自然的方式。
2005-12-15 quant-ph
A Relativistic GRW Flash Process With Interaction
本文将GRW自发坍缩模型推广到N个相互作用可区分粒子的相对论情形,基于Tomonaga-Schwinger型幺正演化插入离散坍缩,并证明其满足无信号条件、适用于弯曲时空且在非相对论极限下约化为标准GRW模型。
2022-04-12 quant-ph
A proposal for the experimental detection of CSL induced random walk
连续自发局域化(CSL)是量子测量过程中动态诱导波函数坍缩的一种可能解释。崩溃是介导的随机非线性修改的薛定谔方程。CSL机制的一个后果是能量-动量守恒的极小违反,原则上可以在实验室中通过随机坍缩机制引起的粒子的随机扩散来检测。在2003年的一篇论文中,Collett和Pearle研究了球体的平移CSL扩散和圆盘的旋转CSL扩散,并表明这种效应在低温和极低压力(约为万分之一皮托)的环境噪声中占主导地位。在本文中,我们重新审视了他们的分析,并认为这种严格的压力条件可以放松,CSL效应可以在大约一个皮托的压力。一个类似的分析是由重力引起的退相干,其中的效果通常比CSL弱得多的扩散。我们还讨论了CSL诱导的量子振子的随机位移。最后,我们提出了可能的实验装置证明CSL扩散确实是可测量的,与目前的技术。
2014-09-29 quant-ph
On the CSL Scalar Field Relativistic Collapse Model
本文讨论了适用于相对论不变模型的CSL动力学坍缩结构,其中生成算符是一维标量场$\hatϕ(x,t)$(质量$m$)。对于初始态$|ψ,0\rangle=\frac{1}{\sqrt{2}}[|L\rangle+|R\rangle]$,当哈密顿量$\hat H$等于0,且$\hat H$为自由场哈密顿量时,给出了密度矩阵的完整解.这里,$|L\rangle, |R\rangle$是表示粒子团的相干态,具有平均粒子数密度$Nχ_{i}^{2}(x)$,其中$χ_{1}(x),χ_{1}(x) $是宽度为$σ>>m^{-1}$的高斯,平均位置由距离$>>σ$分隔。结果表明,$\hat H=0$的解(与$\hat H\neq 0$的短时解相同)以很高的概率倾向于坍缩到本征值接近于$\simχ_{i}(x)$的标量场的本征态.因此,这种坍缩动力学导致基本上一团粒子。然而,最终粒子的产生主导了密度矩阵,因为众所周知,坍缩产生的能量/秒体积的每个粒子的动量相等。由于粒子的产生,这不是一个实验上可行的物理理论,但正如讨论所强调的那样,它是一个合理的相对论性坍缩模型,具有可感知的坍缩行为。
2019-06-27 quant-ph
Completely Quantized Collapse and Consequences
将量子理论从测量理论提升到实在理论需要对可实现态的系综(以及每个态的实现概率)有一个明确的规范。虽然在标准量子理论的框架内还没有实现,但在连续自发局域化(CSL)波函数坍缩模型的框架内已经实现。在本文中,我认为以前提出的模型,这是预测等效CSL。在完全量子化坍缩(CQC)模型中,导致CSL坍缩的经典随机场被量子化.可实现态的系综由单个态矢量来描述,“系综矢量”是量子化场的本征态与对应于该本征态的CSL态的直积之和。使用这种描述,一个长期存在的问题得到解决:它是如何定义的能量的随机场和它的能量与粒子的相互作用,使总能量守恒的可实现状态的合奏。作为副产品,由于随机场能谱是无界的,它的正则共轭,自伴时间算子,进行了讨论。最后,CSL是一种现象学描述,它与更传统的物理学的联系或衍生还没有出现。我们认为,因为CQC是完全量子化的,它是一个自然的框架,取代CSL的经典领域的量子化的物理实体。给出了两个说明性的例子。
2005-06-21 quant-ph
GAP Measures and Wave Function Collapse
Fachbereich Mathematik, Eberhard Karls University Tübingen(蒂宾根大学数学系)
本文提出GAP度量在波函数坍缩中的不变性,揭示其在不同坍缩理论中的普遍适用性。
2026-11-04 math-ph math.MP quant-ph
Updating the constraint on the quantum collapse models via kilogram masses
针对量子力学应用于宏观物体的挑战,利用LISA Pathfinder更新数据改进CSL和DP等量子坍缩模型参数约束,并指出深层地下实验室可进一步提升约束精度。
2024-11-26 quant-ph
Collapse Miscellany
介绍了动力学波函数坍缩的连续自发局域化理论,并从两个基本假设出发推导了该理论。下面是对单个波包和干涉波包中的自由粒子或自由粒子的“小”刚性簇的应用。
2012-09-29 quant-ph
Testing Wavefunction Collapse Models using Parametric Heating of a Trapped Nanosphere
我们提出了一种机制,用于测试理论的崩溃模型,如连续自发本地化(CSL)通过检查参数加热率的被困纳米球。由CSL模型预测的给定粒子的质心的随机定位可以被理解为体现纳米球的热源的随机力。我们表明,通过利用保罗陷阱悬浮粒子和光学冷却,它是可能的,以减少环境退相干到这样一个水平,CSL占主导地位的动态和贡献的主要热源。我们表明,这种方法允许测量秒的时间尺度上,和自由参数$λ_{\rm CSL}$的特点模型应该是可测试的值低至$10^{-12}$赫兹。
2016-05-13 quant-ph
Narrowing the parameter space of collapse models with ultracold layered force sensors
尽管量子理论在经验上取得了毋庸置疑的成功,最近量子技术的兴起也证明了这一点,但关于如何使量子理论与宏观经典世界相协调的争论仍然没有解决。自发坍塌模型是迄今为止提出的少数几个可检验的解决方案之一。特别是,连续自发局域化(CSL)模型已成为一个激烈的实验研究的主题。寻找CSL在超灵敏机械谐振器中预测的万能力噪声的实验最近在CSL上设置了最强的明确界限;通过直接减少机械噪声来进一步改进这些实验在技术上具有挑战性。在这里,我们实现了最近提出的替代策略,其目的是通过利用附加在高品质因数微悬臂梁上的多层测试质量来增强CSL噪声。试验质量专门设计用于增强CSL噪声在特征长度$r_c=10^{-7}$ m处的影响。的测量是在良好的协议与纯热运动的温度下降到100 mK。从多余的噪音的情况下,我们推断出一个新的边界上的崩溃率在特征长度$r_c=10^{-7}$ m,提高了以前的机械实验超过一个数量级。我们的研究结果是明确的挑战一个良好的激励区域的CSL参数空间提出的Adler。
2020-09-03 quant-ph
CSL reduction rate for rigid bodies
在自发波函数坍缩模型的背景下,研究了刚体连续自发局域化(CSL)坍缩率的性质。通过利用欧拉-麦克劳林公式,我们表明,对于标准物质的连续质量分布的速率准确地再现了确切的速率(即一个点状分布)。我们比较的准确率与文献中以前的估计,我们评估其有效性。我们发现,还原率显示出一个特殊的质量差效应,我们进行了详细的调查和描述。我们表明,最近提出的分层效应是质量差效应的后果。
2020-06-16 quant-ph
Mass-coupled relativistic spontaneous collapse models
目前还没有一个令人满意的相对论自发坍缩模型。在这里,我们展示了一个简单的推广的连续自发崩溃(CSL)模型的相对论框架的不可能性。我们考虑一个质量耦合模型,在非相对论极限下,这给出了CSL模型。我们证明了洛伦兹协变坍缩方程不能同时满足以下条件:i)避免能量发散率,ii)防止超光速信号。
2021-04-27 quant-ph
Master equations for Wigner functions with spontaneous collapse and their relation to thermodynamic irreversibility
维格纳函数允许在相空间中重新表述量子力学,对于量子-经典跃迁的研究至关重要。然而,要充分理解量子-经典跃迁,还需要解释为什么没有宏观叠加来解决量子测量问题。基于波函数自发坍缩的量子力学的随机重构是解决这个问题的一种流行方法。在本文中,我们在Wigner框架下推导了四个最重要的自发坍缩模型-- Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)理论、连续自发局域化(CSL)模型、Diósi-Penrose模型和耗散GRW模型的动力学方程。所得到的主方程近似的福克-普朗克方程。此外,我们使用相空间形式的GRW理论测试,通过分子动力学模拟,大卫阿尔伯特的建议,自发崩溃引起的随机性是负责的热力学不可逆性的出现。模拟结果表明,对于经典情形下导致反热力学行为的初始条件,GRW型扰动不会导致热力学行为。因此,没有观察到Albert提出的基于GRW的平衡机制。
2021-05-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Collapse and Relativity
自从我们拥有了无观测者的量子理论,如玻姆力学或自发波函数坍缩的吉拉迪-里米尼-韦伯(GRW)理论以来,量子力学基础的一个主要挑战就是设计一个无观测者的相对论性量子理论。困难之一是调和非定域性和相对性。我报告在这个方向上的GRW模型的基础上的最新进展:一个相对论版本的模型已被设计的情况下,N非相互作用(但纠缠)粒子。一个关键的因素是不要把重点放在波函数的演化上,而是放在由波函数决定的时空中物质的演化上。
2006-03-31 quant-ph
On the choice of the collapse operator in cosmological Continuous Spontaneous Localisation (CSL) theories
在宇宙学背景下的连续自发局域化(CSL)理论受到与坍缩算子的选择有关的不确定性的影响。在本文中,我们限制其形式的基础上通用的参数。我们证明了,如果坍缩算子是均匀的场变量,它是无法诱导波函数的坍缩。相反,如果它是奇数,我们发现,只有线性算子是这样的,根据高斯统计分布的结果,所要求的测量的宇宙微波背景。我们讨论了这些结果的影响,以前提出的崩溃运营商。我们得出结论,宇宙学的CSL坍缩算符对于场变量应该是线性的。
2022-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stress Tensor for Quantized Random Field and Wave Function Collapse
动态波函数坍缩的连续自发局域化(CSL)理论是非相对论性量子力学的一种可实验检验的替代理论。在它里面,坍缩的发生是因为粒子与经典的随机场相互作用。然而,粒子从这个场获得能量,即,粒子能量不守恒。最近,人们已经展示了如何构建一个被称为“完全量子化坍缩”(CQC)的理论,它在预测上等价于CSL。在CQC中,引入了一个量子化的随机场,CSL的经典随机场成为它的本征值。在CQC中,能量是守恒的,这允许人们理解能量在CSL中是守恒的,因为粒子的能量增益被随机场的能量损失补偿。由于随机场具有能量,它应该具有引力效应。为此,需要知道随机场的能量密度。本文给出了如何构造一个与量子化的随机场相关的对称的、守恒的能量-动量-应力-密度张量,即使这个场不服从动力学方程,也没有拉格朗日量。然后,给出了三个涉及随机场的能量密度的例子。第一个考虑相互作用的粒子,第二个处理“宇宙学”粒子创造模型,第三个涉及随机场的引力。
2008-08-13 quant-ph
Testing collapse models with Bose-Einstein-Condensate interferometry
本研究提出利用压缩态玻色-爱因斯坦凝聚原子的计数分布进行精密干涉测量,可大幅提升对连续自发定域(CSL)模型参数的探测灵敏度,有望检验并排除该模型的大量相关参数区间。
2023-05-06 quant-ph
Collapse-induced Orientational Localization of Rigid Rotors
我们展示了各向异性粒子的反平移运动是如何受到连续自发局域化(CSL)模型的影响,CSL模型是宏观尺度上恢复现实主义的薛定谔方程的最突出的假设修改。我们推导出描述坍缩引起的空间取向退相干的主方程,并演示了它如何导致线性和角动量扩散。由于相关的加热速率与CSL参数的比例不同,后者可以通过测量单个悬浮纳米转子的随机运动来单独确定。
2017-05-02 quant-ph
Quantum collapse dynamics with attractive densities
我们讨论了一个量子态的自发坍缩模型,它不需要在标准动力学中加入任何随机过程。相对于波函数的附加成分是位形空间中的一个位置,它以完全确定的方式驱动坍缩。这个新变量等价于所有粒子的一组位置,即一组服从玻姆理论通常指导方程的玻姆位置。占据不同空间区域的宏观物体的任何量子态的叠加通过局域化过程被投影到由位置占据的区域上。由于Bohmian位置在实验的单个实现中被很好地定义,因此产生了到一个区域的空间定位。这种机制是基于宏观物体内部的cohesion内聚力所产生的这些位置之间的相关性。该模型引入了两个崩溃参数,这起着非常相似的作用,GRW和CSL理论。这些参数的适当值,我们检查,相应的动力学迅速投影叠加的宏观态定位在不同的空间区域到一个单一的区域,而它保持在所有的情况下,标准量子动力学的预测是正确的,可以忽略不计的影响。简要地推测了与引力的可能关系。然后,我们研究的密度算子的演化和平均场近似的动力学方程的这个模型,以及由本地化过程引入的动量的演变的变化。最后讨论了可能的理论解释。一般来说,这个模型比GRW和CSL理论在量子世界和经典世界之间引入了更清晰的边界,并为参数留下了更广泛的可接受值范围。
2019-05-27 quant-ph
Correlated random walks caused by dynamical wavefunction collapse
波函数坍缩模型修改了薛定谔方程,使其将宏观可区分态的叠加坍缩描述为一个动力学过程。这为解决量子测量问题提供了基础。坍缩机制的另一个一般性结果是,它使粒子表现出微小的随机扩散运动。在这里,它表明,连续自发局域化(CSL)模型-最发达的崩溃模型之一-两个足够接近的粒子的扩散是正相关的。这种效果的实验测试中提出的自由纳米粒子对随机位移测量后,他们已经同时从附近的陷阱释放。实验必须在足够低的温度和压力下进行,以使塌陷效应超过周围环境噪声。有人认为,这些限制可以满足目前的技术为CSL模型的可行参数空间的大区域。当颗粒之间的间隔超过CSL长度尺度时,该效应消失。因此,该测试提供了一种界定该长度范围的方法。
2014-11-25 quant-ph
Experimental bounds on collapse models from gravitational wave detectors
波函数坍缩模型假设量子叠加原理在宏观尺度上的根本崩溃。因此,坍缩模型的实验检验也是量子力学的基本检验。在这里,我们计算的塌陷参数的上限,这可以推断出的引力波探测器LIGO,LISA探路者,和AURIGA。我们考虑最广泛使用的崩溃模型,连续自发局域化(CSL)模型。我们表明,这些实验排除了CSL参数空间的很大一部分,最强的约束是由最近发射的空间任务LISA探路者。我们还排除了量子引力引起的退相干的建议。
2017-01-11 quant-ph
Optomechanics-based quantum estimation theory for collapse models
我们利用强大的形式主义的量子参数估计,以评估的特征率的连续自发局域化(CSL)模型影响的运动的大规模力学系统。我们表明,在非平衡条件下进行的研究揭示了使用真正的量子资源-如量子相关性-在估计CSL诱导的扩散速率提供的优势。相反,在稳态条件下,量子性能和经典方案之间的差距消失了。我们的调查有助于正在进行的努力,旨在确定合适的条件下进行实验评估的崩溃模型。
2023-02-17 quant-ph
Comment on "The Free Will Theorem"
在最近的一篇论文[quant-ph/0604079]中,Conway和Kochen声称已经建立了GRW类型的理论,即,自发的波函数坍缩,不能成为相对论性的。另一方面,相对论GRW型理论已经在我最近的论文[quant-ph/0406094]和Dowker和Henson [J. Statist. 115:1327(2004),quant-ph/0209051]。在这里,我阐明为什么这些不排除的论点康威和Kochen。
2006-12-06 quant-ph
A Relativistic Version of the Ghirardi-Rimini-Weber Model
进行了一项由约翰·S. Bell在1987年提出的理论,我们得到了自发波函数坍缩的Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)模型的相对论版本。GRW模型是作为量子力学测量问题的一种解决方案而提出的,它涉及对薛定谔方程的随机和非线性修改。对于微观系统,它几乎不偏离薛定谔方程,但对于宏观系统,它有效地抑制了宏观不同状态的叠加。正如贝尔所建议的那样,我们把我们模型的原始本体论或局部本体论看作是一组离散的时空点,坍缩以这些点为中心。这个集合是随机的,其分布由初始波函数决定。我们的模型是非局部的,违反了贝尔不等式,虽然它没有利用一个首选的时空切片或任何其他种类的类空分离点的同步。像GRW模型一样,它再现了目前可检验的所有情况下的量子概率,尽管它需要偏离原则上可检验的量子形式主义。我们的模型适用于闵可夫斯基时空以及(行为良好的)弯曲背景时空。
2006-09-16 quant-ph
Heating of trapped ultracold atoms by collapse dynamics
{The连续自发局域化(CSL)理论改变了薛定谔方程。它将波函数坍缩描述为一个动力学过程,而不是一个定义不清的公设,从而提供了宏观唯一性,解决了标准量子理论的所谓测量问题。CSL包含一个参数$λ$,它给出了两个空间分离态叠加时孤立核子的坍缩速率,更一般地说,它表征了任何物理情况下的坍缩时间。CSL是实验上可检验的,因为它预测了一些不同于标准量子理论预测的行为。一个例子是波函数的变窄,这导致能量被赋予粒子。在这里,我们考虑被囚禁的超冷原子的能量。由于这些是实验研究中最冷的样品,因此值得研究CSL加热机制对它们的影响。我们研究CSL加热的BEC接触其热云。当然,其他机制也提供热量和颗粒损失。从不同的数据光学捕获铯BEC的,我们提出了一个能源审计已知的加热和损失机制。该结果提供了CSL加热的上限,从而提供了参数$λ$的上限。我们得到$λ\lesssim 1(\pm1)\times 10^{-7}$ sec $^{-1}$。}
2014-11-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Geometry-Only CSL/DP Ratios and the Nonuniqueness of Decoherence Kernels
FirstPrinciples;Department of Computational Applied Mathematics and Operations Research, Rice University(莱斯大学计算应用数学与运筹学系);School of Mathematics and Physics, The University of Sussex(萨塞克斯大学数学与物理学院);National Quantum Computing Centre, Rutherford Appleton Laboratory(拉瑟福·阿普顿实验室国家量子计算中心)
该研究探讨大质量测试粒子空间叠加的悬浮协议,对比CSL与DP指数,证明二者比率与粒子质量和询问时间无关,明确了区分相关动力学的决定性实验要求。
2026-08-07 gr-qc quant-ph
Improved bounds on collapse models from rotational noise of LISA Pathfinder
本研究利用LISA Pathfinder旋转噪声数据,为CSL坍缩模型提供了更严格的约束,并确定了旋转测量优于平移测量的条件。
2025-02-25 quant-ph
LISA pathfinder appreciably constrains collapse models
LISA Pathfinder对两个自由下落的试验质量之间的相对加速度噪声的测量,其功率谱密度的平方根为$5.2 \pm 0.1 \mbox{ fm s}^{-2}/\sqrt{\rm{Hz}}$,明显地限制了塌陷模型。特别地,我们将连续自发定位模型(CSL)中的定位速率参数$λ_{\rm CSL}$约束为至多$\left( 2.96 \pm 0.12 \right) \times 10^{-8} \mbox{ s}^{-1}$。此外,我们将Diosi-Penrose(DP)模型中使用的正则化尺度$σ_{\rm DP}$至少限制为$40.1 \pm 0.5 \mbox{ fm}$。这些界限大大限制了这些模型的有效性。特别是:(i)在中已经提出了$λ_{\rm CSL}$的$2.2 \times 10^{-8\pm2} \mbox{s}^{-1}$的下限(尽管有时使用大约$10^{-17} \mbox{s}^{-1}$的下限),以便使塌陷噪声足够大以解释量子测量的现象学,以及(ii)40 fm大于任何核的大小,而正则化尺度已经被提出为核的大小。
2017-01-24 quant-ph
Wavefunction Collapse and Random Walk
波函数坍缩模型修改了薛定谔方程,使其描述了宏观上可区分的状态叠加到其中一个状态的快速演化。这为所谓的“测量问题”的物理解决提供了唯象学基础。“这样的模型与标准量子理论有实验上可检验的差异。目前发展最完善的模型是连续自发局域化模型,其中涨落经典场与粒子相互作用导致坍缩。这种相互作用的一个“副作用”是场将动量传递给粒子,导致一小团物质进行随机行走。在这里,我们探讨这一点,以提供预测,可以实验检验。我们研究的平移扩散的球体和光盘,和旋转扩散的光盘,根据CSL。例如,我们发现半径为2 cdot 10^{-5} cm、厚度为0.5 cdot 10^{-5} cm的圆盘在大约70秒内扩散通过2 pi rad(这假定了“标准”CSL参数值)。标准量子理论的均方根扩散比这小10^-3倍。在4.2^{circ} K下,在小于5 cdot 10 ^{-17} Torr的压力下,空气分子与圆盘碰撞之间的平均时间约为45分钟(光子碰撞引起的扩散完全可以忽略不计)。这是足够的时间来观察假定的CSL扩散在很宽的参数范围。这鼓励考虑如何这样的实验实际上可能被执行,并在本文结束时对这个问题的一些想法
2002-08-01 quant-ph
Wavefunction Collapse and Conservation Laws
强调了标准量子理论的坍缩假设可能违反能量守恒守恒,并且没有指示能量动量从哪里来或到哪里去。同样,在连续自发局域化(CSL)动力学坍缩模型中,粒子平均获得能量。在CSL中,通常的薛定谔动力学被改变,使得随机波动的经典场与量子化粒子相互作用,导致波函数坍缩。本文给出了如何定义经典场的能量,使坍缩波函数系综的能量平均值{ \it}与经典场能量之和保持不变。当然,能量的第一矩守恒比完全的能量守恒要小得多,但这确实支持了这样一种观点,即当事件发生时,场可以提供守恒定律平衡。
2000-06-06 quant-ph
Testing spontaneous wave-function collapse models on classical mechanical oscillators
我们表明,自发波函数坍缩模型的加热效应意味着一个实验上显着的增量$ΔT$的平衡温度的机械振荡器。所得到的形式$ΔT$与振子的弛豫时间$τ$成线性关系,且与质量无关。振荡器可以处于经典热态,对于宽范围的频率和品质因数,效应$ΔT$是经典的。我们注意到,$ΔT$的测试不需要量子态监测,但层析成像。在引力相关(DP)和连续自发局域化(CSL)模型的参数范围的强效应边缘可以在经典振子的现有实验的挑战。对于CSL理论,所确定的最高坍缩率参数值立即受到来自当前极端慢衰荡振荡器实验的证据的约束。
2014-11-17 quant-ph
Connecting the dots: Mott for emulsions, collapse models, colored noise, frame dependence of measurements, evasion of the "Free Will Theorem"
我们回顾的论点,潜像形成是一个测量中的状态向量崩溃,需要一个增强的噪声参数在客观的减少模型。在这个水平上对残余噪声的初步观察,加上几个实验界限,意味着噪声必须是有色的(即,非白人),因此是帧依赖的和非相对论的。因此,一个相对论性的客观还原模型,即使在原则上可以实现,也将与实验不相容,最好的一个可以做的是非相对论性CSL模型。这一否定的结论有其积极的一面,即非相对论CSL约化模型回避了导致康威-科亨“自由意志定理”的论证。
2018-09-11 quant-ph
Collapse in ultracold Bose Josephson junctions
研究了双势阱中的超冷原子如何用于研究并限定了描述波函数坍缩的模型。我们特别是指连续自发局域化(CSL)模型,这是最好的研究动态还原模型。它修改了薛定谔方程,以包括其动力学中的波函数的崩溃。我们考虑玻色约瑟夫森结,超冷玻色子被困在一个双阱势,因为它们可以实验控制精度高,适合和用于研究宏观量子现象的微米尺度上的粒子数通常从$\sim 10^2-10^3$到$\sim 10^5-10^6$。我们研究了三个具有宏观量子相干性的原子态的CSL动力学:原子相干态、两个原子相干态的叠加态和NOON态。结果表明,对于后两个态,CSL模型对量子相干性的抑制随原子数的增加呈指数增长。我们观察到,在光囚禁原子的情况下,原子的自发光子发射诱导的动力学类似的CSL的一个,我们得出结论,磁囚禁原子可能是更方便的实验测试CSL模型。最后,我们讨论退相干效应,以提供合理的估计的界限,它是(或它将)可能获得的CSL模型的参数在这样的实验类:作为一个例子,我们表明,一个NOON状态与$N \sim 10^3$的相干时间为$\sim 1$ s可以约束CSL参数在一个区域中,其他系统目前不能。
2017-02-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Parameter Independence and Outcome Independence in Dynamical Collapse Theories
Ghirardi、Grassi、Butterfield和Fleming之前曾指出,两种不同的动态约简(GRW)理论公式具有不同的非局部性质:一种(“非线性”公式)违反了参数独立性,而另一种(“线性+烹饪”公式)违反了结果独立性。这样一来,由于违反结果独立性的理论与相对论是相容的,而违反参数独立性的理论则不然,因此“线性+烹饪”动力学约化理论是调和量子非定域性与相对论的关键。我回顾和评估这一说法,认为,虽然最终误导,有一个有趣的和重要的教训提取。
2010-10-19 quant-ph
Space and time as a consequence of GRW quantum jumps
Ghirardi-Rimini-Weber(GRW)自发坍缩理论为量子测量问题提供了一种可能的解决方案。在这个理论中,粒子的波函数自发地、重复地局域化到空间中的一个或另一个随机位置,这是假设的量子跃迁的结果。在跳跃之间,波函数经历通常的薛定谔演化。在本文中,我们认为,这些跳跃发生在希尔伯特空间,没有参考物理空间,和物理三维空间出现的结果,在宇宙中的宏观物体的本地化。也就是说,波函数的坍缩是空间起源的原因。然后,我们建议,类似的跳跃发生在希尔伯特空间中的一个假设的时间算子,和经典的时间,因为我们知道它出现从本地化的宏观物体的时间算子。更一般地说,跳跃发生在希尔伯特空间的算子时空中,导致涌现的经典时空。
2018-08-30 gr-qc hep-th quant-ph
Non-interferometric rotational test of the Continuous Spontaneous Localisation model: enhancement of the collapse noise through shape optimisation
本研究利用短距离引力实验中的旋转噪声约束CSL模型参数,并通过优化测试质量形状增强坍缩噪声,以探索参数空间的未覆盖区域。
2024-06-18 quant-ph
Colored and Dissipative Continuous Spontaneous Localization model and Bounds from Matter-Wave Interferometry
物质波干涉测量是对大质量系统量子叠加原理和坍缩模型的直接检验。在这里,我们表明,放置由物质波干涉术的边界弱依赖于崩溃机制的细节。具体而言,我们计算CSL模型及其变体的界限,这些界限由Arndt小组的KDTL干涉测量实验[Phys. Chem. Chem. Phys.,2013,15,14696-14700],其目前保持着干涉测量中最大质量的记录。我们还表明,CSL家庭的模型自然出现考虑一组最小的假设。特别地,我们构造了有色和耗散连续自发局域化(cdCSL)模型的动力学映射,该模型在适当的限制下简化为CSL模型和变体。此外,我们还讨论了基于cdCSL模型的宏观性测度。
2017-10-23 quant-ph
Bayesian inference for near-field interferometric tests of collapse models
本研究针对量子力学可参数化扩展模型的验证问题,采用贝叶斯推断分析近场Talbot干涉仪的CSL模型测试,量化退相干影响、测量需求与实验参数优化,给出类MAQRO实验的质量可达范围与CSL约束边界,为实验设计提供依据。
2024-07-15 quant-ph
The effect of spontaneous collapses on neutrino oscillations
计算了坍缩模型对中微子振荡的影响。塌缩的效果是改变波函数的“空间”部分的演变,这间接地相当于风味成分的变化。在许多方面,这种现象类似于中微子通过物质的传播。分析中采用质量比例CSL模型,并按二阶微扰理论进行计算。正如我们将要展示的,CSL的预测非常小--主要是由于中微子的质量非常小--实际上是无法探测到的。
2013-07-03 hep-ph quant-ph
Constraining CSL strength parameter $λ$ from standard cosmology and spectral distortions of CMBR
自发波函数坍缩模型是在标准量子力学的线性薛定谔方程中加入随机非线性项,以描述微观系统的量子(线性)性质和宏观系统的经典性质(违反叠加原理)。在薛定谔方程中加入这样的非线性项会导致所考虑的系统的能量非能量守恒。因此,坍缩模型的一个显著特征是以恒定速率加热非相对论性粒子。如果这样的过程是物理的,那么它就有能力扰乱我们熟知的宇宙热历史。在这篇文章中,我们将尝试调查的影响,这种加热项的标准演化的非相对论性物质和形成的CMBR。我们将使用CSL模型,这是最广泛使用的崩溃模型。考虑到非相对论性物质的标准演化不受阻碍,并且观测到的CMBR的精确黑体光谱不会失真(以$μ-$型和$y-$型失真的形式),从而违反观测到的界限,我们还将对CSL坍缩率$λ$施加约束。
2012-08-15 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Testing Dissipative Collapse Models with a Levitated Micromagnet
我们提出了实验测试的自发波函数崩溃模型的基础上的悬浮微磁铁与超低耗散的耗散扩展。利用迈斯纳效应使半径为$R=27$ $μ$ m的球形微磁体悬浮在$4.2$ K的铅阱中,并利用SQUID检测其运动。我们进行精确的振铃测量的垂直平移模式与频率$57$ Hz,并推断在消失的压力$γ/2π<9$ $μ$ Hz的剩余阻尼。从这个上限,我们得到改进的边界上的CSL(连续自发本地化)和DP(Diósi-Penrose)模型的耗散版本与适当的选择的参考质量。特别是,耗散模型会引起孤立系的固有阻尼,其影响由温度常数参数化;排除温度低于1 nK的耗散CSL模型,而排除温度低于$10^{-13}$ K的耗散DP模型。此外,我们提出了耗散效应的第一界在最近的模型,其中涉及的波函数崩溃的波动的广义复值时空度规。
2020-11-17 quant-ph
Quasirelativistic quasilocal finite wave-function collapse model
提出了一个马尔可夫波函数坍缩模型,其中的量子诱导算符是非相对论连续自发定域(CSL)波函数坍缩模型中质量密度算符的协变推广.然而,该模型不是洛伦兹不变的,因为两个这样的算子在类空分离时不对易,即,在一个洛仑兹坐标系(“优选”坐标系)中的时间排序操作不是在另一个坐标系中的时间排序操作。然而,换向器衰变的特征类空距离是粒子的康普顿波长,因此,由于换向器迅速变得非常小,该模型“几乎”是相对论性的。这个“QRCSL”模型是完全有限的:与以前的相对论模型不同,它没有(无限)真空态的能量产生。QRCSL计算给出了在空间上分离的包的叠加中单个自由粒子的崩溃率,以及任何数量的自由粒子的能量产生率:如果粒子的康普顿波长与模型的距离参数相比很小,则这些减少到CSL率。QRCSL的一个动机是认识到,以前的相对论模型需要激发的核状态,超过了实验,而QRCSL没有:一个例子是涉及四极激发的$^{74}$锗核。
2005-02-11 quant-ph
Dynamical Wave Function Collapse: Could It Have Cosmological Consequences?
这次演讲是对会议要求提出“一个你最近一直在思考的大胆但不成熟的想法”的回应。. ".在简要介绍CSL动力学波函数坍缩理论的思想和形式之后,讨论了将其应用于宇宙创生时可能产生的一些宇宙学效应。
2007-10-02 quant-ph
Wave-functional formulation of dissipative CSL models
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
研究非相对论玻色子场中耗散CSL模型,在泛函薛定谔表示下建立公式,通过扇区投影获固定粒子数波函数,考虑耗散扩展,单粒子扇区再现能量平衡,多体扇区有额外项,集体对摩擦产生非广延稳态平均动能。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall quant-ph