Lax-Phillips evolution as an evolution of Gell-Mann-Hartle-Griffiths histories and emergence of the Schröedinger equation for a stable history
在Lax-Phillips理论的Flesia-Piron形式的框架下,利用Gell-Mann-Hartle-Griffiths形式,我们证明了薛定谔方程可以作为历史稳定性的条件导出。这种机制是在与芝诺效应密切相关的数学结构中实现的。
2002-09-02 quant-ph
Approximate and Exact Consistency of Histories
利用路径投影态讨论了相容历史形式。这些用于分析近似一致性的各种标准。Dowker-Halliwell准则和球填充问题之间的连接,并用于证明几个新的界限违反概率和规则。量子芝诺效应也分析了一致的历史形式主义,并用来证明在讨论近似一致性所涉及的一些困难。与零历史和无限集的并发症进行了简要讨论。
1996-01-19 quant-ph
Quantum Arrival Time For Open Systems
我们扩展以前的工作在量子力学中的到达时间问题,在退相干历史的框架中,耦合到环境中的粒子的情况下。通常的到达时间概率与概率电流有关,因此我们探索了一般开放系统的电流性质,这些系统可以用Lindblad形式的主方程来表示。我们专门的情况下,量子布朗运动,并表明,经过一段时间的秩序的本地化时间的电流变得积极的。我们表明,到达时间概率,然后可以写在POVM,我们计算。我们进行了退相干的历史分析,包括环境的影响,并表明,到达时间的概率是退相干的一个通用的状态后的时间远大于本地化时间,但有一个根本的限制的准确性,$δt$,它们可以指定服从$Eδt>>\hbar$。我们确认,以这种方式计算的到达时间概率同意通过电流计算,只要有退相干。因此,我们发现,量子力学的退相干历史公式提供了一个一致的解释出现的概率流作为经典的到达时间分布,和一个系统的规则,决定何时可能分配的概率。
2012-02-09 quant-ph
Driving-induced population trapping and linewidth narrowing via the quantum Zeno effect
研究了嵌入光腔中的受驱动三能级系统的自发发射的量子芝诺效应抑制。较低的两个能级与外部光场的强共振耦合导致第三个上能级的指数衰减率下降。我们表明,这种效应具有可观察到的后果的形式与亚自然线宽的发射光谱,这应该是可测量的,例如,量子点-腔系统在目前可获得的参数制度。这些结果构成了一种新的方法来控制一个固有的不可逆和耗散的过程,并可能是有用的应用程序中需要控制的单光子到达时间和波包范围。
2017-06-21 quant-ph
Path Integral Analysis of Arrival Times with a Complex Potential
到达时间问题的许多方法采用简单阶跃函数类型的复势,然后可以使用稳态散射波函数来计算到达时间分布。在这里,它示出,在芝诺极限(其中的潜力变得非常大),到达时间分布可以获得在一个清晰和简单的方式使用的传播算子的路径积分表示与路径分解扩展(其中的传播算子是分解为常数时间的表面)。该方法还表明,对广泛的一类复势也得到了同样的结果。
2008-01-28 quant-ph
Time-of-arrival probabilities and quantum measurements
研究了量子力学中到达时间概率密度的构造。我们的处理是基于这样的事实:(i)时间在量子理论中作为系统的外部参数出现,(ii)当考虑历史时,关于到达时间的命题自然出现。到达时间概率的定义在随机过程中是直接的。量子理论中出现的困难是由于薛定谔方程的时间参数在连续极限下不能自然地定义概率密度,而且还因为所遵循的过程对约化过程的解释很敏感。我们在哥本哈根量子力学和基于历史的方案(如相容历史)中考虑这个问题。后者的好处是,它允许一个适当的通道连续极限-然而,有问题有关的量子芝诺效应和退相干。最后,我们采用基于历史的描述来构造到达时间的正算子值测度(POVMs),这些测度对于一般的汉密尔顿算子是有效的。这些POVM通常取决于测量设备的分辨率;然而,对于自由粒子,这种依赖性在物理相关的制度中取消,并且POVM与Kijowski的一致。
2006-10-28 quant-ph
Classical Limit of the Quantum Zeno Effect by Environmental Decoherence
我们考虑一个点粒子在一维空间中最初被限制在一个有限的空间区域,其状态经常被监视的投影算子到该区域。在无限频繁监控的极限下,国家永远不会逃离这个区域--这就是芝诺效应。本文的目的是显示如何芝诺效应消失在经典极限在这个和类似的例子。我们给出了一个一般性的参数表明,芝诺效应被抑制在存在的消相干机制,杀死历史之间的干扰。我们展示了这是如何明确耦合到一个散肩环境。光滑投影仪需要给问题适当的定义,这意味着存在一个动量截止。我们表明,从该地区的逃逸率接近经典的预期结果,因此芝诺效应被抑制,只要环境引起的波动的动量足够大,我们建立了相关的时间尺度。我们将我们的结果与以前关于芝诺效应的hbar ->0极限的工作联系起来。我们通过绘制密度矩阵的概率通量线来说明我们的结果(这相当于纯态情况下的玻姆轨迹)。这些都非常清楚地说明了芝诺和反芝诺效应,以及它们的抑制。我们的结果与我们早先的论文中关于退相干抑制量子力学反射的结论密切相关
2014-02-18 quant-ph
Quantum stroboscopy for time measurements
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Pavia(帕维亚大学);EDHEC Quantum Institute(EDHEC量子研究所)
本文提出量子 stroboscopy 方法,通过不同时间对系统不同副本进行投影位置测量,获得时间到达分布,反驳Mielnik的论点,同时适用于一般时间测量分布。
2026-03-20 quant-ph
Arbitrarily precise arrival time measurements in quantum mechanics
Rutgers University(罗格斯大学)
本文通过局部检测过程和适当选择的边界条件构建了任意精确的到达时间测量方案,并证明在极限下吸收边界条件可描述粒子与探测器的相互作用。
2026-07-14 quant-ph
Decoherent Histories Approach to the Arrival Time Problem
我们使用量子理论中的退相干历史方法来计算一个非相对论粒子在一段时间内穿过$x=0$的概率。对于由单个非相对论性粒子组成的系统,根据它们是否穿过时空区域而粗粒度化的历史通常不是消相干的,除了非常特殊的初始状态,因此概率不能被分配。然而,退相干可以通过将粒子耦合到由热浴中的一组谐振子组成的环境来实现。时空粗粒化的概率,从而计算考虑量子布朗运动模型的限制密度算子传播。我们还展示了如何通过复制系统$N$次,然后投影到在给定的时间间隔内交叉的粒子的数密度上来实现退相干,这给出了交叉概率的另一种表达式。后一种方法表明,相对频率的历史是近似退相干足够大的$N$,一个结果有关的Finkelstein-Graham-Hartle定理。
1997-06-19 gr-qc quant-ph
Time of arrival operator on the circle. (Variations on two Mielnik's works)
使用正统的Weyl-Wigner- Stratonovich - Cohen(WWSC)量子化规则,我们构造了一个时间-的-到达运营商的一个自由粒子的圆。结果表明,该算子是自伴的,但仔细分析其性质表明,它不能代表一个“物理”的时间到达可观察。也被认为是一个时间的问题--的--可观察到的“等待屏幕”。提出了一种避免量子Zeno效应的方法,并找到了描述等待屏量子到达时间观测的正算子值测度或广义正算子值测度.
2012-03-19 quant-ph
Amplitudes for Spacetime Regions and the Quantum Zeno Effect: Pitfalls of Standard Path Integral Constructions
我们认为,在非常一般的条件下,有一个显着的复杂性的振幅构造的时空区域的路径积分。这是这样的事实,即在时间间隔上对路径的限制的具体实现对应于在给定时间间隔中的每个时刻的精确监视。这样的过程受到量子芝诺效应的影响--在希尔伯特子空间中对量子系统的持续监测阻止了它的状态离开该子空间。因此,以这种看似明显的方式定义的路径积分振幅具有物理上和直观上不合理的性质,特别是没有合理的经典极限。在本文中,我们描述了这种经常发生的,但很少赞赏的现象在一些细节,清楚地显示与量子芝诺效应的连接。然后,我们表明,它可以避免实施的限制路径的路径积分中的“软”的方式。所得到的幅度然后涉及新的粗粒化参数,其可以被视为时间尺度$\eps$,描述对路径的限制的软化。我们认为,从芝诺效应所产生的并发症,然后可以忽略不计,只要$\eps >> 1/ E$,其中$E$是传入状态的能量尺度。我们对路径积分构造的批评主要适用于量子理论的方法,如退相干历史方法或量子测度理论,这些方法并不特别涉及测量。我们解决一些批评我们的方法Sokolovksi,关于我们的结果的相关性,以测量为基础的模型。
2013-01-18 quant-ph
Consistent Histories and Quantum Delayed Choice
约翰·惠勒(John Wheeler)设计了一个“gedanken”实验,在这个实验中,可以在粒子到达之前改变一件仪器,而这个"延迟的选择“似乎可以在更早的时间改变粒子的量子态,远在做出选择之前。一个略有不同的gedanken实验,表现出相同的概念上的困难,分析使用一致的历史量子理论的技术。当适当考虑到世界可能的量子描述的多样性及其相互兼容或不兼容时,未来影响过去的想法就消失了。
1998-10-06 quant-ph
Spacetime Coarse Grainings in the Decoherent Histories Approach to Quantum Theory
我们调查的可能性,分配一致的概率,其特征在于,他们是否进入一个特定的子空间的封闭系统的希尔伯特空间在给定的时间间隔的历史集。特别是,我们调查的情况下,这个子空间是一个区域的配置空间。这对应于时空区域中一类特殊的粗粒化。我们考虑的到达时间问题和时间的问题,重新参数化不变的理论,例如在正则量子引力。推导了这些应用的退相干条件和概率。由此产生的退相干条件不依赖于限制传播子的显式形式,而限制传播子的显式形式对于诸如量子宇宙学中的应用之类的推广是有问题的。与此密切相关的是隧穿时间和量子芝诺效应的问题。一些解释性的评论的结论,我们讨论了这种形式主义的适用性,以处理到达时间的问题。
2007-04-30 gr-qc quant-ph
Continuous Time-Dependent Measurements: Quantum Anti-Zeno Paradox with Applications
我们推导出微分方程的修改后的费曼传播和密度算子描述时间相关的测量或历史连续的时间。我们得到了一个精确的级数解,并讨论了它的应用。假设系统初始处于密度算子$ρ(0)$的状态,投影算子$E(t) = U(t) E U^\dagger(t)$从$t = 0$连续测量到$T$,其中$E$是服从$Eρ(0) E = ρ(0)$的投影算子,$U(t)$是服从$U(0) = 1$和$t$中的某些光滑条件的酉算子。则总是从$t = 0$到$T$找到$E(t) = 1$的概率是1。一般地说,$E(T) \neq E$和被监视系统必然会改变其状态,这就是我们最近注意到的反芝诺悖论。我们的结果有效的投影机的任意秩推广Anandan和Aharonov单位秩的投影机。
2002-03-19 gr-qc hep-th quant-ph
Approximate Consistency and Prediction Algorithms in Quantum Mechanics
本论文研究封闭系统的量子力学的相容历史表述中出现的问题。各种标准的近似一致性进行了分析。Dowker-Halliwell准则和球填充问题之间的连接,并用于证明几个新的界限违反概率和规则。量子芝诺效应也分析了一致的历史形式主义,并用来证明在讨论近似一致性所涉及的一些困难。与零历史和无限集的并发症进行了简要讨论。利用施密特分解的性质来定义一个算法,该算法选择一个单一的,物理上自然的,一致的纯初始密度矩阵集的可能性进行了研究。出现的问题进行了解释,并讨论了不同的可能的算法。他们的属性进行了分析与简单的模型的帮助下。描述了一组计算机程序,其将算法应用于更复杂的例子。提出了另一种算法,该算法选择具有最高香农信息的一致集(使用施密特投影形成)。这是适用于一个简单的模型,并产生物理上合理的历史。该理论能够对封闭的量子系统进行无条件的概率预测,并且强到足以证伪。将理论应用于更复杂的例子的想法进行了讨论。
1997-07-29 quant-ph
Aspects of Time in Quantum Theory
我们考虑在量子理论中定义时间观测量的问题的若干方面。时间观测量是量子理论中有趣的量,因为它们通常不能与自伴算符联系起来。因此,它们的定义触及了量子理论的基础问题。过去已经提出了各种定义时间可观测量的操作方法。最常见的两种是基于投影算子串形式的脉冲测量和复势形式的连续测量。本文的主要成果之一是证明了这两种运算方法是等价的。然而,操作方法本身并不令人满意。为了提供一个与特定测量方案无关的时间观测量的定义,我们采用了量子理论的退相干或一致的历史方法。我们专注于到达时间,一个特定的例子的时间观察,我们使用脉冲和连续测量之间的关系,涉及到一个基于复电位的退相干历史方法。这让我们计算的到达时间的概率分布在退相干的历史,我们表明,它同意半经典的期望在正确的限制。我们对自由粒子和与环境耦合的粒子都这样做。最后,我们考虑如何在这篇论文中讨论的结果与那些通过耦合粒子到模型时钟。我们表明,对于一般类的时钟模型的概率,从而测量可以简单地通过退相干历史计算的理想的。
2011-10-26 quant-ph
Wavepacket approach to particle diffraction by thin targets: Quantum trajectories and arrival times
我们开发了一个波包的方法来衍射带电粒子的薄材料的目标,我们使用的德布罗意-玻姆量子轨迹来研究在这种情况下的各种现象。我们找到了分离器的形式,即进入和流出量子流流行域之间的界限。在分离器附近的量子力学电流的结构意味着\emph{quantum vortices}(节点- X点复合物)阵列的形成。我们展示了分离子在布拉格角附近的变形如何解释德布罗意-玻姆轨迹衍射图样的出现。我们计算了粒子在不同角度散射的到达时间分布。德布罗意-玻姆理论对$ΔT$的预测与使用其他时间观测量理论(如历史求和或基乔斯基方法)对相同数量的估计不同。我们提出了一个实验装置,旨在测试这样的预测。最后,我们探讨了短波长和短量子相干性长度的半经典极限,并证明了在这种情况下,德布罗意-玻姆轨迹的结果与卢瑟福散射的经典结果是相似的。
2011-11-30 quant-ph
Contrary Inferences for Classical Histories within the Consistent Histories Formulation of Quantum Theory
本文通过分析无限方井中球的到达时间问题,展示在一致历史框架下,不同一致集合导致矛盾推断,揭示准经典极限中上下文性悖论的持续存在。
2025-12-02 quant-ph
The case of escape probability as linear in short time
严格推导了量子粒子从紧支集初态的短时逃逸几率,该初态在支集边界处具有不连续导数。我们证明了这个概率是线性的,这似乎是一个新的结果。我们的计算的新颖之处在于包含了在初始支撑外形成的传播波函数的边界层。这个结果可以应用于粒子的衰变定律、芝诺行为、量子吸收、到达时间、量子测量等,这将分别讨论。
2017-12-18 quant-ph
Correlation between Correlations: Process and Time in Quantum Networks
我们研究了一个特殊的非均匀量子网络,它由一个$M$伪自旋环(这里是$M = 4$)组成,在给定的脉冲序列(量子门操作)的影响下,这个环依次耦合到同一个中心自旋。这种架构可以被看作是一个带有循环“磁带”的量子图灵机。我们研究的不是输入-输出关系,而是由此产生的过程,即在不同的时间步长上一点和两点期望值之间的相关性("相关性“)。由此产生的时空模式表现出许多非经典的功能,包括Zeno效应,违反时间贝尔不等式,量子并行。由于建立了奇怪的相关性网络,磁带的特定测量结果可能涉及磁头的一个或多个准备历史。特定的关联函数族在耗散方面比总波函数更稳定。
1999-02-06 quant-ph
Quantum Dynamics under continuous projective measurements: non-Hermitian description and the continuous space limit
在重复测量协议的框架下,考虑了量子系统在特定状态下的到达时间问题,特别是讨论了连续测量的极限。结果表明,对于一个特定的选择的系统检测器耦合,芝诺效应是避免和系统可以有效地描述由非厄米有效哈密顿。作为一个具体的例子,我们考虑在一个特定的位置进行测量的一维晶格上的量子粒子的演化。通过求解相应的非厄米波函数演化方程,给出了生存概率和初至时间分布的解析封闭形式。最后,我们讨论了消失的晶格间距的限制,并表明,这导致了一个连续的描述,通过自由薛定谔方程与复杂的罗宾边界条件在检测器站点的粒子演变。这种动力学的几个有趣的物理结果。
2020-12-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherent Histories Analysis of Minisuperspace Quantum Cosmology
介绍了简单宇宙模型(小超空间模型)退相干历史量子化的最新结果。最重要的问题是从波函数中构造一个概率分布,以回答各种物理问题,如系统在其整个历史中的任何阶段进入给定位形空间区域的概率。一个标准但启发式的过程是使用WKB近似中的波函数(的分量)的通量作为概率。这给出了合理的半经典结果,但缺乏一个基本的运营商形式主义。在这里,我们提供了潜在的形式主义,推导概率分布与惠勒-德威特方程使用的退相干历史方法的量子理论,广义量子力学形式主义的基础上开发的哈特尔。关键步骤是构造表征物理兴趣问题的类算子。利用非相对论性量子力学中到达时间问题的退相干历史分析,我们证明了量子宇宙学中合适的类算子很容易使用复势来构造。不进入位形空间区域的类算子由$S$ -矩阵给出,用于散射定域在该区域的复势。因此,我们推导出进入配置空间中的一个或多个区域的类运算符。该类算子与哈密顿算子可交换,有一个合理的经典极限,并与交集数算子密切相关。相应的概率相吻合,在半经典近似,与标准的启发式程序。
2011-08-30 gr-qc hep-th quant-ph
Time-of-Flow Distributions in Discrete Quantum Systems: From Operational Protocols to Quantum Speed Limits
提出时间流分布框架,通过投影测量量化离散量子系统跃迁时序,应用于优化哈密顿量、分析STA协议及推导量子速度极限,为量子控制提供通用工具。
2025-09-24 math-ph math.MP quant-ph
Scattering Cross Section Formula Derived From Macroscopic Model of Detectors
Fachbereich Mathematik, Eberhard-Karls-Universität Tübingen(蒂宾根大学数学系)
针对自由非相对论量子粒子被大半径球面探测器包围时,探测时间和位置的概率密度(散射截面)公式,分别通过负虚势和重复近投影测量两种宏观模型进行推导,并推广至非球面、多粒子等情形。
2026-06-08 quant-ph