Revealing photons' past via quantum twisted double-slit experiment
量子态是真的吗?这个量子力学中最基本的问题还没有得到令人满意的解决,尽管它的现实解释似乎已经被各种延迟选择实验所拒绝。在这里,为了解决这个长期存在的问题,我们提出了一个量子扭曲双缝实验。利用扭曲光子的亚光速特性,首次揭示了光子在飞行过程中的真实性质。我们发现,光子的到达时间与测量中得到的状态不一致,但与传播过程中的状态一致。我们的结果表明,波函数描述的现实存在和量子实体的演化,而不是一个纯粹的数学抽象提供了一个测量结果的概率列表。这一发现澄清了长期以来对波函数及其坍缩在量子实体演化中的作用的误解。
2017-04-24 physics.optics quant-ph
Multi-order interference is generally nonzero
证明了三阶干涉,从麦克斯韦方程组的显式解获得的三缝装置的现实模型,包括一个理想化的版本中使用的三缝装置在最近的三缝实验与光(U。Sinha等人,Science 329,418(2010)),通常为非零。三阶干涉应该为零的假设被证明是致命的缺陷,因为它需要放弃数学理论中的符号与不同实验配置之间的一一对应关系。
2011-05-04 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Locality problem in quantum theory
讨论了相对论和非相对论量子理论中的定域性问题。我们表明,存在一个制定的量子理论,一方面,保留了标准的量子力学的数学仪器,另一方面,确保满足的局部性条件,为每个单独的事件,包括测量过程。作为例子,我们考虑两个狭缝的散射。
2009-03-24 quant-ph
A suggested experiment to distinguish between the Bohmian Interpretation and the Standard Quantum Mechanics
基于电子双缝实验,提出了一种区分玻姆解释(BI)和标准量子力学(SQM)的思想实验方案。我们主要讨论波函数(薛定谔- $ψ$)的意义。其关键技术是在双缝与探测器平面之间的空间中注入慢电子或弱电子流。我们发现,对于外插电子对干涉条纹原始图样的影响,两种理论最终给出了两种完全不同的结果。在BI下,外部插入的电子也会受到量子势(QP)的影响,其影响方式与来自狭缝的电子完全相同,因此它们到达的位置会优先于某些亮区,干涉图样也会变得更加清晰。而在SQM下,薛定谔- $ψ$并不代表一个客观真实的场,而只是粒子自身概率特性的一种数学构造,因此外部插入的电子和来自狭缝的电子之间没有关联。在探测器平面上没有任何优先位置,外部插入的电子将到达。而感情只是一个统一的明亮的背景增加。在这种意义上,干涉图案的条纹的暗区已经被填充。
2010-08-02 quant-ph
Ruling out higher-order interference from purity principles
正如Rafael Sorkin首先指出的那样,量子干涉有一个极限。在多狭缝实验中形成的干涉图样是狭缝对之间形成的干涉图样的函数,考虑三个狭缝而不是两个狭缝并没有真正的新特征。索尔金引入了一个数学上可以想象的高阶干涉行为的层次结构,其中经典理论位于这个层次结构的第一层,量子理论位于第二层。非正式地说,这个层次的顺序对应于干涉图样不可约依赖的狭缝的数量。许多作者想知道为什么量子干涉仅限于这个层次的第二层。高阶干涉的存在是否违反了我们认为应该是基本的自然物理原理?在目前的工作中,我们表明,可以找到这样的原则,限制干涉行为的二阶,或“类量子”,干涉,但不限制我们整个量子形式主义。我们的工作范围内的操作框架的广义概率理论,并证明,任何理论满足因果关系,纯度保存,纯Sharpness,和纯化-四个原则,正式的基本性质的纯度在性质-展品最二阶干扰。因此,这些理论至少在概念上非常“接近”量子理论。一路上,我们表明,系统在这样的理论对应于欧几里德约旦代数。因此,它们是自对偶的,而且,在这种理论中的多缝实验是由纯投影仪描述的。
2017-07-13 quant-ph
Energy transfer and position measurement in quantum mechanics
狄拉克δ函数可以通过矩形函数覆盖单位面积的限制来定义,矩形的宽度减小到零,并且在量子力学中,位置算符的本征向量采取δ函数的形式。当讨论量子力学中的位置测量时,人们受到数学惯例的启发,即使用宽度足够窄的矩形波函数来近似δ函数,以便使位置的状态物理化。我们认为这种近似在物理学中是不适当的,因为在位置测量过程中,传递到粒子的能量可能是无限大的。具有尖锐峰值和足够窄宽度的连续和平方可积函数可以更好地近似δ函数来表示位置的物理状态。当把狭缝实验作为位置测量的装置时,无论用什么势来模拟狭缝,只有依赖于狭缝的波函数的基态是重要的。
2019-02-10 quant-ph
The New Interpretation of Quantum Mechanics and Hidden Parameters
量子力学的新解释是以复概率论为基础的。一个解释假设指定了可以观察到的事件,并且由此得出这样的事件的复概率实际上是一个实数。讨论了双缝实验、复概率论的数学表述、密度矩阵、玻恩定律和隐变量的可能性。
2001-07-23 quant-ph
Third-order interference and a principle of `quantumness'
有没有物理的、概率的或信息论的原理来表征量子概率,并将它们与经典的情况以及其他概率论区分开来,或者揭示为什么量子力学需要它非常特殊的数学形式?该文件确定的基本不存在的三阶干涉作为这样一个原则的“量子性”。考虑到三缝实验,三阶干涉的概念最初由Sorkin在1994年提出。
2011-03-03 quant-ph
The Quantum Handshake Explored
讨论了量子力学的作用论解释,并将其应用于几个反直觉的量子光学实验(双缝、量子擦除、囚禁原子等)。并描述了一个数学模型,说明交易是如何形成的。
2023-02-13 quant-ph
General diffraction properties of aperiodic slit arrays
Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所)
本文研究了非周期性缝隙阵列的夫琅和费衍射特性,提供了观测干涉极大值峰值的实验条件,并通过实验验证了理论分析。
2026-02-06 physics.class-ph physics.optics quant-ph
A delayed choice quantum eraser explained by the transactional interpretation of quantum mechanics
本文用Cramer对量子力学的交易解释解释Kim等人的延迟选择量子擦除器。它故意保持数学上的简单性,以帮助解释事务技术。重点是如何在一个明确的理解的瞬时“崩溃”的波函数由于在特定的时间和地点的测量可以重新解释为一个逐步崩溃的整个路径的光子和整个渡越时间从狭缝到检测器。这是通过使用延迟的提供波和提前的反波来实现的,延迟的提供波被认为从狭缝(或者更确切地说,发生下转换的参量晶体内的小区域)行进到检测器,提前的反波从检测器在时间上向后行进到狭缝。这里的重点是要弄清楚克莱默的交易图景是多么简单,如果以这种方式来看待,波函数的坍缩会变得多么直观。此外,任何关于可能的追溯因果信号的混淆都将被搁置。延迟选择量子擦除器不需要任何形式的时间向后通信。本文指出,为了更直观地理解量子擦除器延迟选择实验,最好使用transmittance解释(TI)而不是通常的Copenhagen解释(CI)。这两种方法给出了完全相同的最终结果,可以互换使用。
2015-09-09 quant-ph
The Locality Problem in Quantum Measurements
本文在代数方法的框架下讨论了量子测量的定域性问题。它表明,相反,目前普遍的意见,可以调和的数学形式主义的量子理论的假设存在的一个本地的物理现实确定的结果,本地测量。关键的量子实验:从局域性问题的角度讨论了电子散射的双缝实验、Wheeler延迟选择实验、Einstein-Podolsky-Rosen佯谬和量子隐形传态。对这些实验给出了一个与经典理论不矛盾的明确的物理解释。
2010-10-21 quant-ph
The Universe and The Quantum Computer
首先指出宇宙和量子计算机有一个共同的数学模型。前者称为量子力学的历史方法,后者称为基于测量的量子计算。虽然一个严格的具体的宇宙模型还没有完成,量子测量和积分理论已经发展,这可能是有用的未来的进展。本文证明了量子积分是满足某些基本物理和数学原理的唯一泛函。由于量子计算机的路径(或轨迹)集是有限的,因此这个理论更容易处理,也更成熟。我们观察到路径的量子测度之和是1,总干涉为零。因此,相长干涉总是被等量的相消干涉所平衡。作为一个例子,我们考虑一个简化的双缝实验
2010-09-30 quant-ph
Electromagnetic momentum in the Aharonov-Bohm quantum interference experiment from a physical perspective
Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本文从经典电磁学角度,将阿哈罗诺夫-玻姆效应中的电磁动量解释为螺线管内载流电荷漂移速度与其势能质量等效量的乘积,填补了该效应物理解释的空白。
2025-10-16 quant-ph
The Observer in the Quantum Experiment
大多数量子力学解释的一个目标是避免观测者明显地干扰测量过程。这种干扰之所以出现,通常是因为观察以某种方式从波函数所代表的许多可能性中选择了一个单一的现实。这个问题通常用量子理论的数学公式来处理。我们试图以理论中立的方式来解决量子测量问题的另一种表现形式。通过一个双缝实验,我们证明了一个谜直接从实验结果中产生。假设没有可观测的物理现象存在超出理论预测,我们认为,没有任何解释的量子理论可以避免测量问题涉及观察者。
2001-12-12 quant-ph
A new view on the superposition of quantum states and the wave-particle duality of particles
在实际的物理系统中,由于非线性效应的存在,线性薛定谔方程将无法求解,我们构造了一个耦合的量子涡旋叠加态。通过对CVSS的动力学演化的解析和数值研究,我们发现涡旋态的叠加不仅是一个数学代数和,而且对应于一个物理形成过程。此外,还提出了一种新的量子涡旋晶格的产生方法。通过与量子涡旋态的密度分布和相位分布的比较,我们对涡旋态有了新的认识,即粒子的角动量存在空间简并性。根据这一思想,自由粒子可以理解为空间中环状物质的质心。因此,我们重新审视了双缝干涉实验,并给出了新的解释。
2021-07-21 quant-ph
Quantum Interference, Hidden Symmetries: Theory and Experimental Facts
量子叠加的概念是重新考虑和讨论的观点,从玻姆力学,流体动力学公式的量子力学,为了阐明一些物理后果,超越了简单的数学思想的线性组合向量在希尔伯特空间。具体地说,讨论围绕对称性之间的联系表征的波函数和量子通量显示的行为时,后者是分析的流线(玻姆轨迹)。这是用一系列的分析结果和数值模拟来说明的,其中包括杨氏双缝实验,反向传播的波包,光栅衍射和量子地毯(例如,Talbot地毯),以及约束条件下的衍射。从所提出的分析可以看出,当在解释和理解相应的现象时忽略了与干涉有关的对称性时,就会出现量子悖论。
2018-09-12 quant-ph
Observing Quantum Trajectories: From Mott's Problem to Quantum Zeno Effect and Back
Kocsis等人的实验结果,马勒等人的实验和莫利等人提出的实验表明,在双缝干涉仪的干涉区中构造“轨迹”是可能的。这些结果要求理论上重新评估的概念,“量子轨道”首先介绍了狄拉克和在本文中,我们重新审视这一概念从玻姆的角度来看,基于哈密顿流。特别是,我们研究了短时间传播子和量子势在确定这些轨迹的形式中所起的作用。这些轨迹不同于在典型的粒子跟踪器中产生的轨迹,这种差异的关键在于产生莫特型轨迹所需的量子势的主动抑制。我们显示,使用严格的数学论证,如何主动抑制这种潜在的出现。最后,我们详细讨论了这种抑制也占量子芝诺效应。
2016-06-20 quant-ph
Remarks on the mathematical origin of wave mechanics and consequences for a quantum mechanics in a gravitational field
根据薛定谔的思想,点粒子的经典动力学应该对应于线性波动方程的“几何光学“极限,就像射线光学是波动光学的极限一样。它示出,使用现代波动理论的概念,“几何光学“类比导致一个经典的哈密顿量H和“量子“波动方程之间的对应关系,在一个自然和一般的方式。特别是,对应关系是明确的情况下,H包含混合条款涉及动量和位置。在线路的薛定谔的想法,它也试图证明发生,在QM,本征值的问题,不仅为能源,而且为势头。结果表明,纯动量态的波函数可以用一种比假定平面波更令人满意的物理方法来定义。在空间均匀力场的情况下,这样的动量状态具有奇点,并且根据牛顿第二定律不变形地移动。上述明确的对应允许唯一扩展克莱因-戈登相对论波动方程的情况下,一个恒定的引力场存在。本文认为,只有当波动方程是一个优选标架时,薛定谔波动力学才能推广到变引力场的情形。从这个角度来看,一般协变扩展的波动方程QM似乎相当正式。最后,我们证明了不需要量子引力。
2002-03-28 gr-qc quant-ph
A Short Report on the Probability-Based Interpretation of Quantum Mechanics
本文指出量子力学的根本问题源于概率理论缺陷,提出应用概率结构理论形式化概率的多重性质,并以双缝实验验证该理论在量子力学解释中的完备性。
2024-06-28 math.PR quant-ph
Interpreting Bohm-like quantum potentials in "Computing quantum waves exactly from classical action"
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文通过扩展引理3.1的证明并引入玻姆量子势,论证了在费曼传播子构造中密度不依赖于空间坐标,从而玻姆量子势为零,解决了关于该引理证明缺失密度空间导数的争议。
2026-09-22 quant-ph
Non-local interference in arrival time
本文提出利用纠缠原子对的改进版双双缝实验,基于Bohmian方法在数值上证明了到达时间分布中单粒子与双粒子干涉可见度的互补关系,为严格测试Bohmian到达时间分布提供了途径。
2023-09-08 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph