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
Quantum Eraser Using A Modified Stern-Gerlach Setup
我们提出了一个新的设置来证明量子擦除器,使用自旋1/2粒子在一个修改的斯特恩-格拉赫设置,与双缝。“哪条路”的信息可以简单地通过施加一个横向磁场和一个额外的磁铁来擦除,导致出现两个互补的交错干涉图案。使用经典的Stern-Gerlach设置,以及在没有任何重合计数的情况下对被洗出的干扰进行解编织,是使这个提议新颖的原因。
2012-04-16 quant-ph
Stage analysis of delayed-choice and quantum eraser experiments
延迟选择实验和量子擦除实验是近年来在理论和实验上引起人们极大兴趣的两个方面。特别是,他们提出了量子力学涉及因果效应的建议。使用最近开发的方法,考虑到设备,我们提出了一个详细的分析各种双缝实验表明,这是从来没有的情况下。相反,量子实验可以用一种新的时间概念来描述,称为阶段。这些可以跨越传统的线性时间参数在实验室中的经验,似乎违反因果关系。
2008-10-21 quant-ph
Gravitational Waves detection and spectroscopy with a Double-slit Quantum Eraser
我们提出了利用预告光子探测引力波的方法。预示光子是在参数下转换过程期间产生的那些光子,其通过检测和计数其相关或纠缠双胞胎的重合而被“标记”,因此可以与背景噪声区分开,而与设置中使用的相关/纠缠类型无关。在不失一般性的情况下,我们用一个gedanken实验来说明我们的建议,在这个实验中,引力波的存在会导致与Walborn量子擦除器\cite{wal02}的双缝和测试偏振器相关联的参考系的相对旋转。在这个思想实验中,GW是通过量子擦除器在恢复的干涉图样的暗条纹中检测到预示的光子来揭示的。其他类型的纠缠,如动量-空间或能量-时间,可以用来获得预示光子,以便在未来与高频GW干涉检测器一起使用,当足够明亮的相关光子源可用时。
2009-09-08 astro-ph gr-qc quant-ph
Random Delayed-Choice Quantum Eraser via Two-Photon Imaging
我们报道了一个基于纠缠光子对的双光子成像方案的延迟选择量子擦除实验。在探测到通过双缝的光子后,通过测量其远距离纠缠孪生子,随机延迟选择擦除或不擦除哪条路径信息,然后由一组联合探测装置分别同时记录光子的类粒子和类波动行为。本发明的擦除器利用双光子成像。光子的完整路径信息通过“鬼像”传递到它的遥远的纠缠孪生子。在读取双光路的“完全信息”或“部分信息”之间,在鬼像的傅立叶变换平面上进行选择。
2007-06-14 quant-ph
Quantum Erasure by Transverse Indistinguishability
我们表明,双缝和双光子的第一个实验中发现的巧合可以被理解为量子擦除器。"哪条路“信息通过双共轭光束中的模式滤波获得的横向不可擦除性而被擦除。提出了一种基于相同方案的延迟选择量子擦除器。
2000-09-28 quant-ph
The Delayed-Choice Quantum Eraser Leaves No Choice
本文从理论上分析了利用改进的马赫-曾德尔(MZ)干涉仪和偏振纠缠光子实现延迟选择量子擦除。信号光子通过改进的MZ干涉仪,闲频光子的偏振为信号光子提供了路径信息。这种设置与维也纳小组实验研究的延迟选择量子擦除器非常相似。在具有离散输出态的量子擦除器类中,很容易看出延迟模式使实验者没有选择。哪条路的信息总是被擦除,每个探测到的信号光子固定了闲频的偏振状态,从而给出了信号光子如何精确地穿过两条路径的信息。分析表明,维也纳延迟选择量子擦除器是第一个实验证明的事实,延迟模式没有留下选择的实验者,和哪一个方向的信息总是被擦除。此外,它表明,这一论点成立,即使在传统的双缝量子擦除器。在屏幕上任何地方记录的每个光子,都将双态单向探测器的状态固定在一个唯一的相互无偏的基础上。在延迟选择量子擦除器实验中,互无偏基组对哪路检测器的作用一直被忽视。
2021-07-21 quant-ph
Demystifying the Delayed-Choice Quantum Eraser
延迟选择量子擦除器一直是一个有争议的话题,并且被认为是不可理解的,具有时间上的追溯因果效应。本文利用标准量子力学对延迟选择量子擦除器进行了理论分析。采用马赫-曾德尔干涉仪,而不是传统的双缝干涉,带来了惊人的清晰度。并指出了在解释实验时的一些常见错误。它表明,在延迟模式下,没有哪条路的信息后,粒子登记在屏幕上或最终的检测器,相反,流行的信念。然而,它示出了另一种路径信息是存在的,即使在粒子被注册在最终的检测器。记录的粒子可以用来预测某些尚未在哪个方向探测器上进行测量的结果。这种新的相关性可以在仔细的实验中得到检验。因此,有人认为,实验中没有什么大的奥秘,也没有任何追溯因果效应。
2020-08-27 quant-ph
Kaonic Quantum Erasers at KLOE 2: ``Erasing the Present, changing the Past''
中性K介子是一种独特的量子系统,它显示了量子力学中一些最令人困惑的特性。在这里,我们专注于玻尔的互补原理的定量版本和量子标记和橡皮擦的概念。详细地,我们表明,中性K介子(1)是一种双缝设备封装玻尔的互补原理在一个简单和透明的方式,(2)提供标记和擦除选项,这是不提供的其他量子系统,可以在DAPHNE机。
2006-09-29 hep-ph quant-ph
Quantitative conditional quantum erasure in two-atom resonance fluorescence
提出了一种条件量子擦除器,它擦除了两个荧光四能级原子的杨氏双缝实验中光子路径的先验知识或可预测性。这种擦除违反了最近导出的擦除关系,它必须满足一个传统的,无条件的量子擦除器,其目的是找到一个最佳的排序系统成子系综特别大的边缘vibrance。条件量子擦除器采用了一种无相互作用的部分哪路测量,它不仅将系统分为具有大可见性的最佳子系统,而且还选择了具有最大可能可见性的适当子系统。我们解释如何擦除关系可以违反这些情况下。
2002-11-20 quant-ph
Complementarity and the nature of uncertainty relations in Einstein-Bohr recoiling slit experiment
在全量子理论的背景下,建立了爱因斯坦-玻尔双缝实验的模型。在该模型中,具有双缝的可移动壁的状态和动力学,以及进入双缝的粒子的状态,由量子力学描述。利用该模型分析了干涉图样的显示与粒子轨迹的判别之间的互补性,通过比较Kennard-Robertson型和Ozawa型测不准关系,得出了双缝实验中涉及的测不准关系不是Ozawa型测不准关系,而是Kennard型双缝壁位置和动量的测不准关系。一个可能的实验来测试的互补关系的建议。也有人认为,发生在量子系统和经典系统的界面上的各种现象,包括可纠缠性,干涉,退相干,量子擦除器和弱值,可以被理解为纠缠的方面。
2015-07-16 quant-ph
Entangled in Spacetime
本文基于量子叠加、纠缠与非局域波函数坍缩,分析延迟选择量子擦除实验中测量对粒子行为的逆向影响,揭示量子力学如何调和延迟选择悖论。
2024-09-04 quant-ph
Superluminal information transmission using a double-double-slit apparatus
这篇论文已经被撤回了
2001-08-30 quant-ph
The Double Slit Experiment With Polarizers
双缝实验提供了一种标准的方法来演示量子力学是如何工作的。我们考虑修改标准的安排,使光子束入射到双缝遇到一个或两个狭缝前面的偏振器。
2011-10-19 quant-ph
Controlled double-slit electron diffraction
双缝衍射是量子力学的基石。它说明了量子力学的关键特征:干涉和物质的粒子波二象性。1965年,理查德·费曼提出了一个思想实验来展示这些特征。在这里,我们展示了他著名的思想实验的充分实现。通过在双缝前放置可移动掩模来控制通过各个缝的透射,观察到单缝和双缝布置的概率分布。此外,通过记录通过双缝衍射的单个电子检测事件,从单个事件建立衍射图案。
2012-10-22 quant-ph
Nonlocal Double-Slit Interference with Pseudothermal Light
利用赝热光进行了非局域双缝干涉实验。利用光场的二阶空间相关特性,在强度相关测量中得到了典型的双缝干涉条纹,与理论分析相一致。
2007-05-12 quant-ph
Full Quantum Theory of ${C_{60}}$ Double-slit Diffraction
本文应用全新的量子理论方法研究了${C_{60}}$分子的双缝衍射。利用薛定谔方程计算了${C_{60}}$分子的双缝波函数,利用费曼路径积分量子理论计算了双缝后的衍射波函数,给出了双缝衍射强度与衍射图样位置的关系。并将计算结果与两种不同的双缝衍射实验结果进行了比较。在考虑退相干效应的情况下,计算结果与两个实验数据符合得很好。
2013-05-10 quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion Experiment to Measure Both Photon Trajectories and Double-Slit Interference
最近的工作使用自发参量下转换(SPDC)的可能调查的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论在其原来的(位置-动量)的形式。我们提出了一个实验,使用SPDC光子对来测量光子通过哪个狭缝,同时观察双缝干涉。
2001-06-19 quant-ph
Young's Double Slit Experiment in Quantum Field Theory
从现代量子光学的角度出发,在正则量子场论的框架下,建立了杨氏双缝实验。我们采用量子标量场代替了规范理论中忽略矢量自由的量子电磁场。在相应的实验装置中,在Fock空间中引入了双缝态.作为观测量,计算了双缝态的电流的能量密度和正频率部分的期望值,给出了干涉项。在Fock空间中,相干双缝态将量子粒子态与经典波态系统地联系起来,从而实现经典波态。在非相干源的情况下,干扰项通过对随机相位角进行平均而消失。
2011-03-01 quant-ph
How to produce quantum entanglement for ascertaining incompatible properties in double-slit experiments
双缝实验非常适合描述同时测量不相容性质的问题。在这样的背景下,我们从理论上设计了一个理想的自旋为7/2的粒子实验,能够产生纠缠,使检测成为可能。
2010-01-12 quant-ph
Taming the Delayed Choice Quantum Eraser
University of Oxford(牛津大学)
探讨延迟选择量子擦除器实验,通过类比贝尔型测量在标准量子力学中解释,指出其类似贝尔型场景无神秘之处,消除所谓‘时间回溯影响’问题,在德布罗意 - 玻姆图景中粒子轨迹可明确描述。
2026-07-22 physics.hist-ph quant-ph
The electron double-slit experiment from an ISP perspective
本文基于不可分随机过程视角,提出电子双缝实验的教学模型及配套R代码,强调量子概率与相干现象的统计解释而非波动力学解释。
2025-11-02 quant-ph
A biphotons double slit experiment
在本文中,我们提出了一个双缝实验,其中两个不可区分的光子产生的I型PDC发送到一个明确定义的狭缝。数据的衍射和干涉图案的巧合和讨论。对这些数据的分析允许标准量子力学与德布罗意-玻姆理论的第一次检验。
2003-10-03 quant-ph
A double slit and a position-momentum EPR correlation
由于发表了类似的论文(quant-ph/9904075),作者撤回了该论文。
2001-05-25 quant-ph
Attosecond double-slit experiment
提出了一种新的时域双缝实验方案。相位稳定的几个周期激光脉冲为光致电离打开一至两个阿秒持续时间的窗口("狭缝“)。角分辨能谱中的条纹,其可见度取决于观察到的信息的程度。本文讨论了同一个电子同时遇到单缝和双缝的情况。条纹的研究使得阿秒时间尺度上的干涉测量成为可能。例如,可见条纹的数量表明狭缝延伸超过约500 as。
2005-03-22 quant-ph
Momentum exchange in the electron double-slit experiment
我们提供支持的索赔,动量守恒的电子双缝实验中的个别事件。自然的结果是,一个物理机制是负责这种动量交换,但即使基本机制是已知的电子晶体衍射和Kapitza-Dirac效应,它是未知的电子衍射从纳米制造的双缝。工作对一个建议的解释方面的粒子轨迹的真空场的影响进行了讨论。有争议的使用轨迹的背景下,油滴类似物的双缝衍射进行了讨论。
2020-12-03 quant-ph
Proposal to observe paths superpositions in a double-slit setup
量子粒子在杨氏双缝装置中产生的干涉图样归因于粒子的波函数通过了两个狭缝。在路径积分公式中,这种干涉涉及通过任一狭缝的路径的叠加,将源连接到检测点。我们展示了如何在原则上可以观察到这些路径的叠加,通过实施一系列的最小扰动弱测量之间的狭缝和检测平面。我们进一步提出了一个简化的协议,以观察这些“弱轨迹”与单光子。
2022-05-30 quant-ph
Simultaneous non-disturbing detection of incompatible properties in double-slit experiment
我们利用的概念,其中狭缝检测器介绍的恩格勒,斯库利和瓦尔特(ESW),表明两个不相容的属性可以一起检测到每个粒子击中屏幕,而不干扰质心运动的粒子。
2003-11-07 quant-ph
Simulation of the Single- and Double-Slit Experiments with Quantum Walkers
我们采用断链模型在二维晶格中建立一个带狭缝的势垒。分析了量子步行者通过狭缝时几率分布的衍射和干涉图样。使用主要类型的硬币进行模拟,并显示取决于硬币选择的衍射和干涉图案。
2007-06-21 quant-ph
The double-slit and the EPR experiments: A paradox-free kinematic description
双缝实验和EPR实验的粒子的悖论起源于隐含的假设,即粒子总是位于经典空间。它表明,存在一个自然的替代这个假设,提供了一种方法来解决的悖论。
2007-08-22 quant-ph
Modeling double slit interference via anomalous diffusion: independently variable slit widths
基于量子力学高斯色散(Groessing et al. 2010)以及两个高斯干涉(Groessing et al. 2012)的经典解释的重新表述,我们提出了一种新的更实用的模拟方法。量子力学的“波包的衰减“可以用反常的亚量子扩散来描述,由于粒子的热环境变化,特定的扩散率随时间变化。在对不同缝宽的双缝实验的模拟中,这种新方法的相位可以作为一个局部量来实现。我们描述了扩散率的条件,并通过连接到波动力学,我们计算精确的量子力学强度分布,以及相应的轨迹分布根据两个高斯波包从双缝中出现的速度场。我们还计算了概率密度电流分布,包括移相器影响单个狭缝电流的情况,并提供了计算机模拟。
2013-04-10 quant-ph
On the question of wavefunction collapse in a double-slit diffraction experiment
最近有人提出,由于与会者把注意力集中在引发光子波函数坍缩的双缝上,用HeNe激光束进行的双缝衍射实验的干涉图样中的条纹可见度降低了。一个彻底的检查报告的设备和衍射图案的数据在这里提出揭示了一些不一致的实验设置。在所提出的实验条件下,波函数坍缩的假设被发现是有问题的,因为需要使用单光子源。
2015-07-09 quant-ph
Significant nonclassical paths with atoms and cavities in the double-slit experiment
在双缝实验中,非经典路径是穿过两条缝的费曼路径。以前的工作与原子腔作为双缝实验中的哪一个方向的探测器已经表明,这些路径是实验上无法实现的。在本文中,我们将展示如何这样的设置确实可以检测到非经典路径的概率为1%,如果一个人认为一个不同类型的非经典路径比以前的调查。我们还展示了如何使用这种设置来擦除和恢复的非经典路径的连贯性。最后,我们还展示了原子腔如何用于实现玻恩规则违反的精确测量[Quach,Which-way double-slit experiments and Born-rule violation,Phys. Rev. A 95,042129(2017)],到目前为止,这只是一个正式的构造。
2020-10-30 quant-ph
Which-way double slit experiments and Born rule violation
在使用完美探测器的双缝实验中,假设在狭缝处有第二个探测器是多余的,因为它不会改变干涉图样。然而,我们表明,如果高阶或非经典的路径占,第二个检测器的存在将有影响的干涉图案。考虑到这些非经典路径也意味着三缝实验中的索尔金参数只是玻恩规则违反的近似度量。利用单路和双路检测器的不同,我们给出了一个替代参数,它是玻恩规则违反的精确度量。
2017-04-25 quant-ph
Numerical Simulation of the Double Slit Interference with Ultracold Atoms
对F.清水K. Shimizu和H.带着超冷原子的Takuma。我们展示了如何费曼路径积分方法使计算的时间相关的波函数。由于波包的概率密度的演变后,它退出狭缝提出了解释波/粒子二元论的问题,我们也模拟轨迹的德布罗意-玻姆解释。
2007-12-05 quant-ph
Young's double-slit interference with two-color biphotons
在经典光学中,杨氏双缝实验中的彩色相干光产生了每个光频率的单独干涉条纹,指的是单光子干涉。然而,双光子双缝干涉仅被广泛研究用于波长简并的双光子,称为亚波长量子光刻。本文报道了双色双光子的双缝干涉实验。与简并情况不同,实验结果依赖于测量方法。从一个双轴重合测量图样中,我们可以提取出关于两种颜色的完整干涉信息。该概念模型提供了同相和异相光子关联的直观图像,并对两个色光子的哪条路径信息提供了完整的量子理解。
2017-09-08 quant-ph
Reduced coherence in double-slit diffraction of neutrons
在粒子束的衍射实验中,有几种效应会导致干涉图样的条纹可见度降低。我们从理论上描述的强度可以测量在双缝设置和比较的结果与冷中子获得的实验数据。我们的结论是,对于冷中子条纹可见度的减少是由于不退相干,但初始不相干。
2007-03-28 quant-ph
Quantum Theory Approach for Neutron Single and Double-Slit Diffraction
本文用量子方法描述了中子单缝和双缝衍射,特别是Zeilinger等人在1988年进行的冷中子衍射($λ\approx 20$)。我们发现理论结果与实验数据吻合得很好。
2011-04-01 quant-ph
On time and space double-slit experiments
实现了时间双缝干涉实验,并作为空间双缝干涉实验的补充,进一步证实了波粒二象性。自由粒子含时薛定谔方程的数值解曾被用来解释实验结果,但由于标准非相对论性量子理论不具有时间相干性而遭到反对。本文给出了在适当的初始边界条件下,TDSE的理论和实验结果的示意性解析解。特定的边界条件是合理的实验设置,实际上导致只有一个电子在任何给定的时间在双缝安排,从而实现双峰单电子波包的建设。“哪条路径”(“哪一时间”)信息和“空间干扰”(“振荡时间瞬变”)模式建立的渐进互补性也得到了展示。
2014-01-07 quant-ph
Time-resolved double-slit experiment with entangled photons
双缝实验鲜明地证明了量子物体的波粒二象性。在这个著名的实验中,粒子一个接一个地通过一对狭缝,并在远处的屏幕上被检测到。在许多离散的粒子碰撞之后,出现了一种独特的波浪状图案,就好像每个粒子都通过了两个狭缝并与自身发生了干涉。虽然在电子、中子、原子和分子等大质量粒子中观察到了这种干涉图样的直接事件累积,但在光子等无质量粒子中还没有测量到。在这里,我们提出了一个时间和空间分辨测量的双缝干涉图案使用单光子。我们通过双折射双缝装置发送单光子,并使用单光子探测器的线性阵列来观察干涉图样的发展。通过对这种堆积的分析,我们可以比较量子力学和微粒模型,后者旨在解释单粒子干涉的奥秘。最后,我们发送一个光子从纠缠对通过我们的双缝设置,并显示所产生的干涉图案对双光子的测量状态的依赖性。我们的研究结果为双缝实验中的建立过程的动力学提供了新的见解,并可作为量子信息应用的一个有价值的资源。
2013-05-06 quant-ph
Quantum theory of light double-slit diffraction
本文用量子理论方法研究了光的双缝衍射实验。首先,我们利用光子的量子理论计算了光在狭缝中的波函数。其次,利用基尔霍夫定律计算了衍射波函数。第三,给出了光的双缝衍射强度,它与衍射波函数的平方成正比。最后,将量子理论和经典电磁理论的计算结果与实验数据进行了比较。结果表明,量子计算结果与实验数据吻合较好,与经典计算结果有一定的偏差。因此,量子理论是研究光衍射的更精确的方法。
2013-05-10 quant-ph
Event-by-event simulation of double-slit experiments with single photons
我们提出了一个计算机模拟模型,再现,事件的事件,双缝和双光束干涉实验的波动力学结果。相同的模型还模拟了使用菲涅耳双棱镜的单光子干涉实验的一对一副本(Jacques V. EUR. J. D,35(2005)561)。该模型满足爱因斯坦的局部因果关系标准,并且完全基于实验事实,包括实验中使用的设备和对单个探测器点击的观察。我们的结果证明了对单光子双缝实验进行粒子描述是可能的。
2008-09-03 quant-ph
Measurement-induced decoherence and information in double-slit interference
双缝实验提供了量子物理中干涉和观察效应的经典例子。当粒子单独穿过一对狭缝时,会产生一种波状干涉图样,但当观察粒子所走的“路径”时,就不会发现这种干涉。我们提出了一个模型的干涉,退相,测量引起的退相干在一个一维版本的双缝实验。使用这个模型,我们演示了如何在系统中的干扰损失与测量仪器/观察员的信息增益。在这样做的时候,我们给出了一个现代的测量帐户,在这个典型的例子,量子物理学,是访问的学生在研究生或高级本科水平的量子力学。
2016-06-30 quant-ph
Single plane minimal tomography of double slit qubits
通过执行一系列测量(称为量子层析成像)来确定相同制备的量子系统的系综的密度矩阵,当结果的数量最小时,该密度矩阵是最小的。最精确的量子比特最小量子层析成像,有时称为四面体测量,对应于四个状态的投影,这些状态可以在布洛赫球上表示为正四面体的顶点。我们研究是否有可能实现四面体测量的双缝量子比特的光,使用测量在一个平面上进行。假设高斯狭缝和自由传播,我们证明了一个明智的选择的检测平面和双缝的几何形状允许实施四面体测量。最后,我们考虑可能的值集,可用于实际实验。
2017-03-13 quant-ph
Unconditionally secure quantum bit commitment using modified double-slit and unstable particles
指出无条件安全量子比特承诺不可行定理的模型非通用,利用不稳定粒子和修改的双缝装置构造了无需传输量子态的无条件安全协议。
2023-05-22 quant-ph
Biphoton Interference in a Double-Slit Experiment
对纠缠光子的双缝实验进行了理论分析。结果表明,在适当的条件下,两个波长为$λ$的纠缠光子可以表现为一个波长为$λ/2$的\emph{biphoton}.通过双缝的双光子的干涉可以通过在同一位置检测这对光子的两个光子来获得。这与先前实验的结果一致。更有趣的是,我们发现即使两个纠缠的光子被偏振分束器分开,它们仍然可以表现得像波长为$λ/2$的双光子。在该修改的设置中,穿过两个不同的双缝的两个分离的光子令人惊讶地示出了对应于波长$λ/2$而不是作为每个光子的波长的$λ$的干涉。我们指出了在不同背景下进行的两个实验,这些实验看到了这里预测的效果,但没有意识到这种联系。
2018-02-22 quant-ph
Position-momentum correlations in matter waves double-slit experiment
本文讨论了用高斯波包表示的物质波的双缝干涉。用格林函数传播子模拟干涉图样,强调坐标相关性和相位。我们探讨了相位和位置-动量相关性之间的联系,在强度,可见性和可预测性的波包干涉。这个公式将表明一些方面,可以是有用的粒子,原子或分子干涉的理论和实验治疗。
2014-06-10 quant-ph
A classification of phenomena in a two double-slit experiment in terms of symmetries of permutations of particle labels and attributes
粒子标签的排列通常用来说明经典统计和量子统计之间的关系。我们使用粒子的属性/性质的排列来表达波的性质。我们表示事件的著名的两个双缝实验(在制度,是适当的量子干涉和经典干涉)的对称性排列的粒子标签和属性。我们还得到了一个新的系统,称为剩余干扰,并提出了一个实验来检测它。
2008-04-25 quant-ph
Young's Double-Slit Interference Demonstration with Single Photons
本文提出了一种适合本科生教学实验室的桌面式单光子双缝干涉实验装置,通过扫描单探测器生成干涉图样,并利用偏振片演示了单缝、双缝干涉及量子擦除现象。
2024-01-04 quant-ph
On the Role of Quantum Events in Double-Slit Experiments
我们将薛定谔方程表述为一个小的外部影响的运动方程,它作为经典实验室空间中物理系统的初始边界条件。因此,对于一个给定的物理系统,可能的外部影响的希尔伯特空间等价于一个没有自旋的量子系统的希尔伯特空间。我们讨论了这种方法的背景下的双缝实验,并表明,波粒二象性减少到一个基础的选择,在几何结构的希尔伯特空间的小外部影响。
2011-04-10 quant-ph
Exotic looped trajectories in double-slit experiments with matter waves
研究了在双缝实验中利用物质波观测奇异环形轨道的问题。我们考虑在$x=0$的相对强度作为从双缝到干涉仪内的屏幕的飞行时间的函数。这使我们能够定义一个条纹的可见性与外来的截断轨迹给出的干涉图案的贡献。我们证明,索金参数给出的这种可见性和轴向阶段,其中包括古伊阶段。我们验证如何通过测量屏幕上的相对强度来获得此参数。我们表明,通过简单地调整双缝装置的参数,可以显着增加的效果的异国情调的循环轨迹。应用我们的结果的情况下,中子干涉,我们得到了一个最大的索尔金参数的顺序$|κ_{max}|\approx0.2$,这是条纹可见度的值。
2017-05-19 quant-ph
Quantum theory of electronic double-slit diffraction
电子、中子、原子和分子的衍射现象已经被许多实验研究过,并且用一些理论工作解释了这些实验。本文用量子力学方法研究了电子双缝衍射。结果表明:(1)当狭缝宽度$a$在$3λ\sim 50λ$范围内时,可以得到明显的衍射图样。(2)当$\frac{d+a}{a}=n (n=1, 2, 3,\cdot\cdot\cdot)$的比率时,衍射图案中缺少$2n, 3n, 4n,\cdot\cdot\cdot$级。(3)当$\frac{d+a}{a}\neq n (n=1, 2, 3,\cdot\cdot\cdot)$的比例为0时,衍射图中无缺级现象。(4)我们还发现了一个新的量子力学效应,即狭缝厚度$c$对电子衍射图样有很大的影响。我们认为,我们工作中的所有预言都可以用电子双缝衍射实验来检验。
2007-04-24 quant-ph
An asymmetric double-slit interferometer for small and large quantum particles
干涉现象的量子理论没有考虑粒子的直径,因为在早期的观测中,粒子比狭缝的宽度小得多。在最近的大分子实验中,粒子的直径已经接近狭缝的宽度。因此,这些情况的分析描述应包括有限的颗粒尺寸。一般的量子干涉装置是非对称双缝干涉仪。本文用非对称干涉仪中薛定谔方程的两种形式的解来计算粒子横向运动的波函数:Fresnel-Kirchhoff形式和由动量表象中的横波函数导出的形式。横向动量分布与到狭缝的距离无关,而空间分布强烈依赖于这个距离。根据横向动量分布,我们确定了狭缝后粒子的空间分布。我们将介绍两个案例:a)当颗粒的直径相对于两个狭缝的宽度可以忽略时,以及b)当颗粒的直径大于较小狭缝的宽度时。
2003-05-30 quant-ph
The Quantum Double Slit Experiment With Local Elements of Reality
本文用量子场论的形式对双缝实验进行了完全局域化处理。我们的论述主要是教学性质的,并证实了这样一个事实,即量子双缝干涉有一个完全局部的描述,它不受通常与波粒二象性有关的任何假定的悖论的影响。波粒二象性确实消失了,取而代之的是场的图景,在这种图景中,粒子不应被视为实在的基本元素,而只代表某些特定场组态的激发。我们的处理是一般的,可以适用于任何其他现象,涉及任何玻色子或费米子场的量子干涉,空间和时间。为了完整性,我们提出了完整的治疗单量子位干涉在相同的精神。
2021-04-22 quant-ph