Revivals of Zitterbewegung of a bound localized Dirac particle
在本文中,一个束缚定域狄拉克粒子表现出的zitterbewegung(ZB)振荡振幅的复苏。这些复苏超越了已知的准经典再生,其中ZB振荡幅度从一个周期到另一个周期逐渐减小。在狄拉克振荡器中研究了这一现象,结果表明,建立初始ZB振幅再生的波包是可能的。
2014-09-18 quant-ph
Zitterbewegung, Bloch Oscillations and Landau-Zener Tunneling in a Quantum Walk
我们实验研究了耦合光纤环系统中的离散时间量子行走,并观察了周期性结构中波传播的典型现象,如弹道扩散或类似于Zitterbewegung(颤抖运动)的两个内部量子态之间的振荡。如果施加位置相关的相位梯度,我们发现本地化和布洛赫振荡的领域,以及强相位梯度的朗道-齐纳隧道。
2011-04-01 quant-ph
Zitterbewegung and Klein-tunneling phenomena for transient quantum waves
本文利用点源初始条件下Klein-Gordon方程的精确解,研究了势阶中相对论量子波的动力学性质。我们表明,在这两个传播,克莱因隧道制度,Zitterbewegung效应表现为一系列的量子拍的粒子密度在长时间限制。我们证明了拍频现象的特征在于Zitterbewegung频率,这些振荡的振幅衰减为$t^{-3/2}$。我们证明了拍频效应在量子快门装置中的自由Klein-Gordon方程和Dirac方程中也有体现,这涉及到截止量子态的动力学。我们还发现了一个时域的点源的粒子密度是由一个主波前的传播,表现出类似于在非相对论系统中观察到的时间现象的衍射振荡图案。这些波前的相对位置被用来研究克莱因隧穿机制中量子波的时间延迟。我们表明,根据能量差,${\cal E}$,源和潜在的步骤之间,时间延迟可以是正的,负的或零。后一种情况对应于超克莱因隧穿结构,其中${\cal E}$等于势阶能量的一半。
2020-03-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Converting Zitterbewegung Oscillation to Directed Motion
Zitterbewegung振荡(ZB),即自由空间Dirac(或类Dirac)方程预测的抖动质心运动,已经在几个不同的背景下进行了研究。它示出在这里,ZB可以被转换为定向的质心运动的Dirac-like方程的调制,如果调制是共振的ZB频率。定制调制还可以停止、重新启动甚至逆转波包的定向运动,而失真可以忽略不计。目前的ZB实验使用捕获离子系统的预测可以检查。
2011-05-14 quant-ph
Free Electron Paths from Dirac's Wave Equation Elucidating Zitterbewegung and Spin
California Institute of Technology(加州理工学院)
通过狄拉克方程揭示自由电子的颤振运动本质,证明其与自旋相关,并与经典模型等价。
2026-01-19 quant-ph
Relativistic Zitterbewegung in non-Hermitian photonic waveguide systems
Zitterbewegung(ZB)是相对论量子系统中的一种现象,其中电子波包在其运动期间表现出抖动或振荡行为,这是由其与负能态的相互作用或耦合引起的。在电子系统中直接观察ZB是困难的,这是由于与电子的原子尺度波长相关的挑战。光子系统提供了另一种范例。我们利用伪宇称-时间(伪PT)对称性的概念来研究非厄米量子系统中的ZB,该系统被实现为实验上可行的光波导阵列。特别地,非厄米哈密顿量通过波导之间的倏逝波耦合来实现,以形成具有沿引导方向的增益和损耗的周期性调制的一维晶格。随着调制频率的改变,我们得到了一些现象,包括周期性抑制ZB抖动,空间能量本地化,和厄米特类ZB振荡。我们计算相图表明不同类型的相对论性非厄米量子系统的动力学行为的出现在一个实验合理的参数空间。我们提供的数值结果和物理分析来解释不同的动力学行为所揭示的相图。我们的研究结果提供了一个更深入的了解相对论性ZB现象和非厄米赝PT系统,在控制/利用光传播的波导为基础的光学系统中的潜在应用。
2016-12-22 physics.optics quant-ph
Zitterbewegung, momentum and spin dynamics of electromagnetic waves in linear dielectric medium
本文通过研究介电介质中电磁波与偶极子的耦合动力学,统一解释了 Abraham 与 Minkowski 动量争议,并预言了由螺旋度混合引起的颤动运动现象。
2025-09-22 physics.optics quant-ph
Driven Dirac-like Equation via Mirror Oscillation: Controlled Cold-Atom Zitterbewegung
通过考虑三脚架方案激光原子系统中的镜振荡,我们提倡对驱动类狄拉克方程进行探索性研究。分析和数值研究表明,镜振荡可以用来驱动有效的自旋轨道相互作用,从而控制冷原子Zitterbewegung振荡的振幅、频率和阻尼.我们的研究结果表明,一个有趣的耦合之间的镜像机械运动和一个基本的量子相干振荡,开辟了新的手段物质波操纵。
2010-03-16 physics.atom-ph quant-ph
Zitterbewegung Effect in Graphene with Spacially Modulated Potential
研究了在原始狄拉克点(ODP)和额外狄拉克点(EDP)附近具有空间调制势的石墨烯中的Zitterbewegung(ZB)效应。计算结果表明,对于能量为零的EDP,要得到大的ZB振荡,波包中心必须位于$θ_0=0$角上;对于能量为有限的ODP和EDP,波包中心必须位于$θ_0=π/2$角上,即$\varepsilon=mπ$($m$整数)。通过改变周期势参数($q_2, \mathbb{V}$)和高斯波包的初始动量($κ_0, θ_0$),发现ZB振荡的频率在$[10^{7}~\text{Hz}, 10^{13}~\text{Hz}$ ]范围内,取决于产生的EDP类型,振幅可达数百埃,但衰减很慢。对频率的进一步分析表明了在我们的系统中实验实现ZB效应的可能性。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zitterbewegung of massless particles
本文分析了具有任意自旋的无质量粒子的Zitterbewegung在各种表象中的表现。动力学的群速度的无质量粒子作为一个整体和相应的径向矢量的确定。该半径矢量定义了表征粒子的移动波包的包络的任何固定点,并且其群速度不同于波前的任何点的群速度。我们考虑自由的无质量标量粒子和狄拉克粒子,光子,以及具有任意自旋的有质量和无质量粒子,并以不同的表示来描述它们。对于具有任意自旋的粒子,使用广义Feshbach-Villars表示和Foldy-Wouthuysen表示。Zitterbewegung发生在任何表示除了Foldy-Wouthuysen之一。描述一个“颤动”的自由粒子的运动的公式在任何表象中都是相同的。在Foldy-Wouthuysen表示中,自由粒子的速度和动量的算符是成比例的,Zitterbewegung不发生。由于径向矢量(位置)和速度算符是经典位置和速度在Foldy-Wouthuysen表象中的量子力学对应物,因此Zitterbewegung是不可观测的。以前对自由质量粒子也有过同样的结论。对于自旋为0、1/2、1的相对论性大质量粒子和自旋为0、1/2的无质量粒子,在任意强电磁场中,与外场无关的Zitterbewegung也不会出现在Foldy-Wouthuysen表象中。这一结论是由主导项的哈密顿量成比例的零和一次幂的普朗克常量,并为这些条款成比例的$\hbar^2$描述接触…
2022-06-11 hep-th quant-ph
The Dirac Quantum Cellular Automaton in one dimension: Zitterbewegung and scattering from potential
研究了Refs量子元胞自动机的动力学行为。[1,2],它再现了狄拉克动力学的限制小波矢和质量。我们提出的分析评价与计算机模拟,显示如何自动机具有典型的狄拉克动力学特征,作为Zitterbewegung和散射行为从潜在的,引起了所谓的克莱因悖论。其动机是具体显示如何纯粹的处理量子信息可以导致粒子力学作为一个新兴的功能,一个问题,一直是固态,光学和原子物理量子模拟器的焦点。
2013-05-06 hep-th quant-ph
Zitterbewegung Effect and Quantum Geometry in Non-Hermitian Exciton-Polariton Systems
本研究解析推导了非厄米系统中波包动力学的半经典运动方程,揭示了由非厄米自旋动力学引起的颤振效应,并发现可用非厄米量子度规张量表示的群速度新颖修正。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
A Suggested Answer To Wallstrom's Criticism: Zitterbewegung Stochastic Mechanics I
瓦尔斯特伦对现有随机力学公式的批评是,它们无法推导出正统量子力学的经验预言,因为它们需要在假设的速度势\emph{S}上设置一个特别的量子化条件,以推导出薛定谔波函数。我们提出了一个答案,通过修改Nelson-Yasue制定的非相对论性随机力学的无自旋粒子与以下假设:一个无自旋的Nelson-Yasue粒子的静止质量$m$连续经历一个驱动的稳态振荡的“zitterbewegung”(\emph{zbw})的频率,$ω_{c}=\left(1/\hbar\right)mc^{2}$,在其瞬时平均向前(和向后)平移静止帧。有了这个假设,我们表明,在实验室框架中,\emph{S}产生于施加约束的保守扩散的时间对称的稳态相位的\emph{zbw}粒子,满足所需的量子化条件,并在时间上的Hamilton-Jacobi-Madelung方程(当广义描述统计系综的\emph{zbw}粒子)。从薛定谔方程与Hamilton-Jacobi-Madelung方程加上量子化条件的数学等价性出发,可以得到无自旋粒子(在外场中和不包括外场)的薛定谔波函数。我们也适用于这种“zitterbewegung随机力学”(ZSM)的情况下,一个中心的潜力,并表明它预测角动量量子化。本文为第二部分的工作奠定了基础,第二部分将(主要)研究ZSM的多粒子版本。
2019-04-25 quant-ph
Zitterbewegung of Klein-Gordon particles and its simulation by classical systems
本文用Klein-Gordon方程计算了自旋为零的粒子在无场和有外磁场时的Zitterbewegung(ZB,抖动运动)。用Hamilton和波动两种形式来描述ZB,并对它们的结果进行了比较。证明了用波包表示粒子时,ZB运动具有衰减特性。研究还表明,这种抖动运动是由正负能态组成的两个子包以不同速度传播的干涉引起的。在存在磁场的情况下,能谱的量子化导致许多带间频率对ZB振荡有贡献,并且运动遵循振荡-复兴模式。在非相对论速度的极限下,带间ZB分量消失,运动简化为回旋振荡。在算符水平上描述了带电Klein-Gordon粒子在磁场中的精确动力学。用Morse和Feshbach提出的经典模型模拟了KG粒子在无场情况下的颤动运动,结果表明高斯波包的方差呈现ZB振荡。
2012-05-21 hep-ph quant-ph
The electrodynamic origin of the wave-particle duality
导频波的推导电动自相互作用。为了这个目的,我们放弃目前的范式,描述电动力学机构的点质量。从Liénard-Wiechert势出发,假设惯性具有电磁源,得到了非线性时滞振子的运动方程.我们分析了电磁带电扩展粒子的均匀运动对小扰动的响应,结果表明,非常剧烈的振荡被释放出来。这些振荡的频率与狄拉克相对论波动方程中出现的zitterbewegung频率密切相关。最后,我们计算粒子的自能。除了静止和动能,我们发现了一个新的贡献,提出了相同的基本物理常数,出现在量子势。
2022-10-14 quant-ph
The Problem of Motion: The Statistical Mechanics of Zitterbewegung
大约在1930年,格雷戈里·布莱特和埃尔温·薛定谔都证明了狄拉克方程的波包解所描述的粒子速度的本征值就是$\pm$ c,即光速。这使得薛定谔创造了一个术语Zitterbewegung,这是德国的“颤抖运动”,其中所有物质粒子(费米子)以光速来回曲折。其结果是,任何小于$c$的有限速度,包括静止状态,仅作为长期平均值才有意义,可以将其视为漂移速度。在本文中,我们认真考虑这个想法,观察到的粒子的速度是以光速运动的时间平均值,并证明如何在一个空间维度的相对论速度添加规则是很容易通过考虑的概率,观察到粒子以光速向左或向右移动。
2014-12-19 hep-th quant-ph
Frenkel electron on an arbitrary electromagnetic background and magnetic Zitterbewegung
给出了相对论自旋二分之一粒子的位置和自旋的拉格朗日量,它包含了必要的约束条件和动力学方程。该模型对任意磁矩值$μ$和任意电磁背景都是一致的。我们的方程与Frenkel的方程在Frenkel的近似下相吻合,后者是由Frenkel得到的。从近似方程到精确方程的过渡产生了理论的两个结构修正。首先,自旋张量的Frenkel条件转化为Pirani条件。其次,正则动量不再与速度成正比。因此,即使当$μ=1$(Frenkel情况)时,完全方程和近似方程预测粒子的不同行为。动量和速度之间的差异意味着对自旋轨道相互作用的额外贡献。为了估计贡献,我们找到了精确解的情况下,均匀磁场的完整方程。当Frenkel电子绕圆运动时,我们的粒子经历磁{ \it Zitterbewegung},即在磁场的方向上以快粒子的康普顿波长量级的振幅振荡。此外,该粒子具有偶极矩。
2014-06-26 hep-th quant-ph
Zitterbewegung of relativistic electrons in a magnetic field and its simulation by trapped ions
本文用单电子3+1和2+1 Dirac方程计算了相对论电子在真空中外加磁场时的运动。首先,在操作员水平上进行计算,并且获得包含被识别为回旋运动的带内频率分量以及被识别为抖动运动(Zitterbewegung,ZB)的带间频率分量的电子轨迹的精确分析结果。其次,我们用含时海森堡算符来计算高斯波包下电子位置和速度的平均值。它示出的磁场的存在和由此产生的量子化的能谱上的电子Zitterbewegung有显着的效果:它引入带内频率分量的运动,影响所有的频率,并使运动平稳(不衰减的时间)的情况下的2+1狄拉克方程。最后,模拟的2+1狄拉克方程和由此产生的电子ZB在存在一个磁场的建议和说明采用捕获离子和激光激发。使用Gerritsma及其同事最近实验中获得的模拟参数,我们表明模拟磁场对ZB的影响是相当大的,并且可以肯定地观察到。
2010-12-30 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph
Zitterbewegung of electrons in quantum wells and dots in presence of an in-plane magnetic field
研究了面内磁场对半导体量子阱和具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的量子点中电子的zitterbewegung(ZB)的影响.我们得到了半导体量子阱中电子的位置矢量和电流随时间演化的一般表达式。振荡运动的振幅与动量空间中的Berry联系直接相关。我们发现,在磁场的存在下,量子阱中的ZB不消失时,Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的强度是相等的。即使在$k_0 d$(其中$d$是高斯波包的宽度,而$k_0$是初始波矢量)的低值下,面内磁场也有助于维持量子阱中的ZB。具有高Lande g因子的半导体量子阱(例如InSb)中的电子的抖动运动即使在低的$k_0 d$值下也维持很长时间。在此基础上,我们进一步数值研究了电子在量子点中的量子能带。即使当不存在磁场以及当SOI的强度相等时,抖动运动也持续时间。量子点中的ZB是由于对应于系统能量本征值的所有可能差异的振荡运动的叠加。这是多频ZB现象的另一个示例。
2012-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Relativistic Mechanics Theory for Electrons that Exhibits Spin, Zitterbewegung, Superposition and Produces Dirac's Wave Equation
提出一种新经典相对论力学理论,将电子自旋视为点粒子时空路径的固有部分,通过四阶运动方程导出狄拉克波动方程,并统一描述自旋、颤动与叠加现象。
2024-02-11 quant-ph
Dirac Equation in (1+1)-Dimensional Curved Spacetime and the Multiphoton Quantum Rabi Model
介绍了(1+1)维弯曲时空(DCS)中Dirac方程与多光子量子Rabi模型(QRM)之间的精确映射。在(1+1)维黑洞的背景下,弯曲时空中Dirac粒子的量子模拟需要一个包含单光子和双光子项的QRM,它可以在囚禁离子中实现.我们用一个Dirac粒子自由降落(1+1)维黑洞的数值分析来说明我们的建议,并发现通过Dirac粒子的振荡轨迹可测量的Zitterbewegung效应在引力存在的情况下仍然存在。从多光子QRM中的压缩项与DCS中的度规耦合之间的对偶性出发,证明了引力对Dirac粒子波函数的压缩作用。
2018-04-19 gr-qc quant-ph
Photons inside a waveguide as massive particles
在本文中,我们证明了德布罗意物质波的行为与空心波导中电磁波的行为之间存在着密切的相似性,使得被导光子可以被视为受相对论量子力学方程约束的自由质量粒子。受导光量子的有效静止质量和狄拉克电子的zitterbewegung现象的启发,与著名的希格斯机制不同,我们提出了一些关于质量起源的启发性想法。
2008-08-19 quant-ph
Comment on `Relativistic wave-particle duality for spinors'
在最近的一篇论文[1]中,提出相对论性波粒二象性可以体现在一个关系式中,该关系式表明粒子的四速度与狄拉克四流成正比。在本文中,我们提出了这种想法的一些问题。特别地,我们指出,根据现有文献中关于有挠的爱因斯坦-嘉当引力,自旋-挠项应该代表负能量。此外,如果在Eq. (20)如果[1]的结论是正确的,那么在费米子的静止坐标系中自旋扭转项将为零。我们提出了解决这一困境的可能办法。
2021-08-19 gr-qc quant-ph
Quantitative Wave-Particle Duality
玻尔指出了量子物体(或量子)的波粒互补性。这种波粒二象性,在双缝实验的背景下,现在不仅被描述为波和粒子特性的两个极端情况,而且被描述为这些性质的定量测量。这些波和粒子方面的措施被称为遵循一个对偶关系。一个非常简单和直观的推导密切相关的对偶关系,这应该是理解的入门学生。
2016-06-23 quant-ph
Einstein's coefficients and the wave-particle duality in the theory of thermal radiation
指出热辐射理论中的基本谐振腔概念隐含着粒子(光子)与电磁波之间不可分割的联系。这种波粒二象性涵盖了光谱的维恩区和瑞利-金斯区。
2005-01-19 quant-ph
Wave-particle duality and the Hamilton action
本文重新讨论了相对论性量子力学的哈密顿-雅可比方程。该方程允许呼吸器(振荡/旋转孤子)的形式的解决方案,同时显示粒子状和波状行为。
2009-09-23 quant-ph
Entanglement constraint on wave-particle duality for tripartite systems
本文研究三方系统中全局纠缠对定量波粒二象性的约束关系,并通过 OriginQ 量子计算云平台进行量子态层析实验,从理论和实验两方面证实了该约束的存在。
2023-11-16 quant-ph
Comment on Wave-particle duality revisited: Neither wave nor particle
在最近的一篇文章中,Jan Sperling、Syamsundar De、Thomas Nitsche、Johannes Tiedau、Sonja Barkhofen、Benjamin Brecht和Christine Silberhorn讨论了波粒二象性,他们用实验证明“波和粒子描述都不足以预测量子光学实验的结果。“我想提请你们注意以前的两篇论文,它们讨论了光子似乎既不表现为粒子也不表现为波的可行实验,并对这个主题进行了一些简要的考虑。
2021-03-08 quant-ph
Wave-Particle Duality Controlled by Single-Photon Self-Entanglement
实验观察到单光子的量子二象性是通过三路量子相干性恒等式$V^2+D^2+C^2=1$由其自纠缠控制的。这里V、D、C分别代表波性、粒子性和自纠缠。
2020-01-06 quant-ph
Tunneling Time Distribution by means of Nelson's Quantum Mechanics and Wave-Particle Duality
我们用Nelson的量子力学计算了隧穿时间分布,并研究了它的统计性质。隧穿时间的平均值与偏差之间的关系表明隧穿现象中存在“波粒二象性”。
2003-02-03 quant-ph
Quantum transport via evanescent waves in undoped graphene
石墨烯中的载流子是手性准粒子("无质量狄拉克费米子")。因此,石墨烯提供了一个惊人的机会,在凝聚态实验中研究微妙的量子相对论效应。在这里,我回顾了一个理论的这些不寻常的功能之一的石墨烯,一个"伪扩散"运输的极限为零的载流子浓度,这是有关的狄拉克运营商的零模式的存在和非相对论粒子的Zitterbewegung。保角映射技术是研究这些现象的强大数学工具,如这里所示,使用具有Corbino几何形状的石墨烯环中的Aharonov-Bohm效应作为示例。
2011-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multipath Wave-Particle Duality in Classical Optics
众所周知,在经典光学中,在双光束干涉中,干涉的可见度与两光束的光学相干性有关。利用这种相互相干性可以导出波粒二象性关系。本文在多径干涉的更一般的背景下分析了经典光学中的波粒二象性问题。引入了干扰可见性和路径可分辨性的新定义,从而得到了多径干扰的对偶关系。可见度与一个新的多点光学相干函数有关。
2020-06-03 quant-ph
A generalized wave-particle duality relation for finite groups
波粒二象性关系表达了这样一个事实,即关于粒子所采取的路径的知识抑制了关于其波动性质的信息,特别是其产生干涉图案的能力。最近,已经提出了对偶关系,其中的类波性质的量化使用的措施,量子相干性。量子相干性可以推广到一种称为群不对称性的性质。在这里,我们得到了一个广义的对偶关系,涉及组的不对称性,这是密切相关的成功概率之间的行动区分一个组的元素。对偶关系中的第二个量,即推广哪条路信息的量,与构成群表示的不可约表示的信息有关。
2018-03-12 quant-ph
Partial particle and wave information and weak duality games
对偶博弈是看待波粒二象性的一种方式。在这些游戏中。爱丽丝和鲍勃一起和庄家玩。庄家随机指定Alice和Bob将进行两个子博弈中的哪一个。其中一个游戏,Ways,要求他们获得粒子通过$N$ -路径干涉仪的路径信息,另一个游戏,Phases,要求他们获得相位信息。一般来说,由于波粒二象性,爱丽丝和鲍勃不可能总是赢得整个游戏。然而,如果所需的路径和阶段信息量不是太大,例如指定一组路径或阶段,其中一个是正确的,那么它们总是可以获胜。在这里,我们研究的对偶游戏,总是可以赢的例子,并制定了一个波粒二象性关系表示,只有在互信息,以帮助分析这些游戏。
2021-06-03 quant-ph
von Neumann-Landau equation for wave functions, wave-particle duality and collapses of wave functions
结果表明,波函数的冯·诺依曼-朗道方程可以表示量子力学运动的数学形式。单粒子von Neumann-Landau方程的波函数是“二分”的,其中相应的薛定谔波函数对应于乘积形式的“二分”波函数。这种形式主义建立了波粒二象性的数学表达式,并且冯·诺依曼熵是类波和类粒子行为之间互补性的定量度量。此外,薛定谔形式的这种扩展表明,薛定谔波函数的坍缩可以被视为粒子从多个能级同时跃迁到一个能级。
2007-09-29 quant-ph
Single-photon interferometry with orbital angular momentum circumvents standard wave-particle duality
从马赫-曾德尔干涉仪(MZI)中射出的具有明确轨道角动量的偏振光子被证明可以绕过波粒二象性。其偏振分辨探测概率形成非正弦干涉图样。对于MZI臂之间的某些相位差,该模式产生可靠的哪个路径信息和高相位灵敏度。
2007-05-28 quant-ph
Wave-particle duality and `bipartite' wave functions for a single particle
它表明,“二分”波函数可以提出一个数学形式的量子理论的一个单一的粒子,其中相关的薛定谔的波函数对应于那些“二分”波函数的产品形式。薛定谔形式的这种扩展建立了波粒二象性的数学表达式,并且冯诺依曼熵是类波和类粒子行为之间互补性的定量度量。特别是,这种形式主义表明薛定谔波函数的坍缩可以被看作是粒子从多个能级同时跃迁到一个能级。我们的结果在量子力学的基础上,包括量子测量,有相当大的启发。
2006-09-12 quant-ph
Wave-particle duality ellipse and application in quantum imaging with undetected photons
提出量化双路径干涉系统中相干性与波粒二象性相互作用的系统框架,揭示闭式二象性椭圆等式统一相关度量,扩展至未探测光子量子成像建立成像二象性椭圆关联物体透射率,推进基础理解并提供实用工具包。
2025-07-08 quant-ph
Wave Particle Duality, the Observer and Retrocausality
我们接近波粒二象性,观察者的作用和对逆因果关系的影响,从一个经过充分验证的量子实验的结果开始。我们分析了目前的一些理论方法如何解释这些结果。然后,我们提供了一个替代的理论框架,这是一致的观察,并在许多方面比通常的尝试更简单,以说明追溯因果关系,涉及一个非本地的有意识的观察者。
2016-08-24 quant-ph
Higher order wave-particle duality
单光子的类粒子和类波行为的互补性可以用不等式$D^2+V^2 \leq 1$来描述,其中$D$是路径可分辨性,$V$是条纹可见度。本文将这种对偶关系推广到多光子情形,引入了高阶可分辨性和高阶条纹可见度两个新概念来量化多光子的高阶类粒子和类波行为。
2012-12-18 quant-ph
Measure-independent description of wave-particle duality via coherence
本文利用最大相干态提出测量无关的互补关系,并给出d路径干涉仪中波-粒-混合性三重性的测量无关描述,揭示波粒二象性与量子相干性的内在联系。
2025-04-03 quant-ph
Experimental investigation of wave-particle duality relations in asymmetric beam interference
波粒二象性关系是量子物理学的基础。以往的实验研究的对偶关系主要集中在二次关系$D^2+V^2\leq1$,对称光束干涉的基础上,而线性形式的对偶关系,预言较早的理论,从来没有实验测试。此外,二次型和线性型之间的区别还没有被探索。在这项工作中,我们设计了一个非对称光束干涉,并利用光子的偏振自由度作为一个哪路探测器,实验证实了这两种形式的对偶关系。结果表明,在二次的情况下,获得更多的路径信息。我们的研究结果揭示了这两种二元关系之间的差异,并在更好地理解这些重要的二元关系具有根本性的影响。
2022-09-06 quant-ph
Wave-Particle Duality and the Hamilton-Jacobi Equation
本文重新讨论了相对论性量子力学的哈密顿-雅可比方程。该方程允许呼吸器(振荡/旋转孤子)的形式的解决方案,同时显示粒子状和波状的行为。这样,德布罗意波就获得了经典作用函数的类波激发的明确的确定性意义。本文讨论了用呼吸作用函数和双缝实验进行量子化的问题。
2009-12-28 quant-ph
Anomalies of Wave-Particle Duality due to Translational-Internal Entanglement
我们预测,如果一个干扰对象的内部和动量状态是相关的(纠缠),那么通过测量其内部状态,我们可以推断出路径(微粒)和相位(类波)的信息,其精度要比缺乏这种纠缠的对象高得多。因此,我们部分地规避了标准的互补性约束的路径检测。
2006-03-26 quant-ph
Steiljes electrostatic model with imaginary charges resolves wave-particle duality
本文利用带虚电荷的Steiljes静电模型,将量子束缚态问题映射到具有相同环量或强度的$N$点涡上.我们还表明,这些$N$点电荷或漩涡,成为虚的,在恒定的背景场将承认一个波解下傍轴波近似。因此,在量子力学中,只要傍轴近似是有效的,它的行为就像波一样。
2016-09-20 quant-ph
Wave-particle duality revisited
本文研究了带哪路探测器的对称双路干涉仪中的波粒二象性。我们发现,它是重要的状态是否干涉物体或哪一个方向的探测器是首先读出。在首先读出干扰物体的情况下,我们发现可以使用关于其状态的信息来将可分辨性增加到违反由Jaeger等人(PRA 51,54)和Englert(PRL 77,2154)引入的不等式所设定的广泛接受的界限的值。
2010-06-10 quant-ph
Experimental demonstration of wave-particle duality relation based on coherence measure
波粒二象性是在量子力学中起着重要作用的玻尔互补原理的一个典型例子。先前的研究使用干涉图案的可见性来量化波属性,并使用路径信息来量化粒子属性。然而,相干性是干涉现象的核心和基础。如果能用相干性来刻画波动性,将加深对波粒二象性的理解。最近的理论工作[物理学。116,160406(2016)]发现了量子相干性与路径信息之间的两种关系。本文首次定量地给出了基于两种相干测度的波粒二象性的新测度。通过对光子路径自由度进行编码的目标状态的层析成像,可以得到由l1范数测度和相对熵测度中的相干性量化的波的性质。粒子的性质,量化的路径信息,可以通过检测器状态的歧视,这是编码的光子的偏振自由度,获得。我们的工作可以加深人们对相干性的理解,并为研究波粒二象性提供一个新的视角。
2018-02-26 quant-ph
Geometric phase and wave-particle duality of the photon
本文通过研究双缝干涉中光子的几何相位,发现了一个连接几何相位与路径信息的普遍互补关系,从而用量子几何相位量化了光子的波粒二象性。
2023-10-31 quant-ph
Entangled imaging and wave-particle duality: from the microscopic to the macroscopic realm
我们制定了纠缠成像的理论,其中也包括大量的光子在两个纠缠光束的情况下。我们表明,成像和波粒二象性的功能,这已被证明在微观情况下,坚持在宏观领域的结果。我们证明了成像现象的量子特性是由近场和远场同时存在的空间纠缠所保证的。
2002-10-14 quant-ph
Quantitative wave-particle duality and non-erasing quantum erasure
波粒二象性的概念可以用不等式V^2+K^2 <=1来量化,它将干涉条纹可见度V和路径知识K联系起来。与单光子干涉仪中的偏振被用来标记的路径,我们已经调查了各种情况下,包括纯,混合,部分混合输入状态的关系。实现了一种量子擦除方案,即使在没有哪条路的信息可供擦除的情况下,也能恢复干涉条纹。
1999-08-23 quant-ph
On Wave Particle Duality
在最近的一篇论文中,提出了一个量子测量的数学模型。量子理论的每一个初始过程中所引入的波粒二象性现象都可以用这个模型来解释。虽然它是一般理论的一个特例,但它具有历史意义,并涉及到连续谱的使用,而这在最初的文章中只是随便处理。这里的治疗是自包含除了证明的数学定理出现在第一篇论文。
2012-10-29 quant-ph
Reconsidering the relation between "matter wave interference" and "wave-particle duality"
越来越多的大质量物体的干涉为量子理论提供了一个壮观的证实。它通常被认为是对“波粒二象性“的支持,在这种二象性的扩展中甚至被认为是对“互补性”的支持。我们首先概述这些概念的历史发展。这里已经很明显,它们很难严格定义,即主要具有启发式功能。然后,我们讨论了最近的大型和复杂的分子,似乎支持这种启发式功能的“二元性”的干扰实验。然而,我们表明,在这些实验中的衍射的{ \em离域}中心的质量波函数依赖于相互作用的{ \em本地化}结构的分子与衍射元件。因此,分子同时表现出“双重特征”,这与通常对波粒二象性的理解相矛盾。我们的结论是,“波粒二象性“的概念在现代量子物理学中不应占有一席之地。
2022-03-16 physics.hist-ph quant-ph
Evidence of the entanglement constraint on wave-particle duality using the IBM Q quantum computer
我们在IBM Q量子计算机上用超导量子比特实验验证了纠缠与二体量子系统中波粒二象性之间的联系。我们考虑了纯态和混合态,并研究了态的纯度对观测Jakob和Bergou的互补“三重性”关系的影响。这项工作证实了定量完成本地玻尔的互补性原则的非局域量子纠缠典型的一个真正的二分量子系统。
2020-12-24 quant-ph
Quantum eraser from duality--entanglement perspective
波粒二象性是量子力学核心的一个奇异特征,它指的是量子物体作为波和粒子的相互排斥的双重属性。量子擦除器呈现了波粒二象性的一个违反直觉的方面。在这项工作中,我们表明,量子擦除器可以定量地理解的最新发展的对偶性-纠缠关系。换句话说,我们证明了波粒纠缠的三重性捕获了量子擦除的所有物理。我们发现,可控的部分擦除的哪一个路径的信息是可以实现的,使部分恢复的量子干涉和扩展的范围,传统的量子擦除协议。
2021-10-24 quant-ph