Conventions in relativity theory and quantum mechanics
本文回顾了物理世界感知的传统观点,重点是相对论中光速的恒定性和量子力学中测量的不可逆性。附录包含一个完整的证明亚历山德罗夫定理主要使用仿射几何的方法。
2001-10-09 quant-ph
Relativity of representations in quantum mechanics
在量子力学的入门课程中只使用位置表示,而动量表示通常要到大学高年级的课程中才会出现。为了强调量子力学抽象表述的表示的相对性,给出了与算符aX+(1-a)P和(XP+PX)/2有关的两个表示的例子.
2001-09-25 quant-ph
Quantum mechanics is a relativity theory
非相对论性的量子力学是从经典力学中产生的,它需要一个基于位置和动量不确定性的特殊变换的相对性原理。这些变换保持海森堡不等式不变,并形成一个群。它们与空间变量的交换有关,只要在经典的哈密顿泛函上加上量子势。薛定谔方程似乎有一个非么正的非线性伴随方程作用在另一个时间变量上。这一时期的演化似乎与态矢量的减少有关。
2006-08-02 quant-ph
An Introduction to Relativistic Quantum Mechanics. I. From Relativity to Dirac Equation
利用狭义相对论的一般概念和量子力学的要求,导出并研究了狄拉克方程。本研究仅利用量子力学中自旋和旋转的基本知识以及线性代数的标准处理方法。
2011-09-30 physics.gen-ph quant-ph
Wave-particle duality in general relativity
本文建立了广义相对论时空度规与量子力学波动方程之间的一一对应关系。这是通过首先取与空间相关联的度量的平方根,并从那里直接传递到对偶空间中的相应表达式来完成的。它表明,在无质量的粒子的情况下,麦克斯韦方程的光子如下,而在有质量的粒子的情况下,狄拉克方程的结果作为第一近似。此外,这种一一对应的关系也为波粒二象性提供了一种自然的解释。因此,量子力学和经典相对论力学之间的区别更清楚地理解和初始条件的关键作用得到强调。PACS编号:03.65、04.60
1997-01-15 gr-qc quant-ph
Generalized Uncertainty Principle, Classical Mechanics, and General Relativity
广义不确定原理(GUP)已经被直接应用于(宏观)测试物体在给定时空中的运动,以计算对牛顿力学或广义相对论中预测的经典轨道的修正。这些修正一般违反了等效原则。通过将GUP修正的霍金温度与背景度规的变形联系起来,GUP也被间接地应用于引力源。这样一个变形的背景度量确定新的测地线运动,而不违反等效原理。我们在这里指出,与实验界限相比,这两种效应是相互排斥的。此外,前者源于修改泊松括号从一个错误的经典极限的变形正则算子。
2020-06-10 gr-qc hep-th quant-ph
Continuity Equation in Nonlinear Quantum Mechanics and the Galilei Relativity Principle
本文描述了与Galilei相对性原理相容的非线性Schrodinger型方程组。这些方程的解满足连续性方程。
2002-08-13 math-ph math.MP quant-ph
Classical and Quantum Mechanics with Poincare-Snyder Relativity
庞加莱-斯奈德相对论在我们早期的一篇论文中介绍过,作为爱因斯坦相对论的一种扩展形式,通过对完整的量子相对论进行适当的限制设置而获得。后者的对称性中包含基本常数$\hbar$和$G$,被认为是量子时空的相对性。研究庞加莱-斯奈德相对论力学是迎接量子相对论动力学构建这一巨大挑战的重要手段。力学本身也会引起人们的兴趣,可能会产生实验可以达到的预测。我们在这里写出了直接的正则公式,并表明它产生了合理的物理图像。除了自由粒子的情况下,我们还给出了一个明确的分析两个粒子碰撞所规定的配方,以及粒子反弹的情况下,从一个不可逾越的势垒在时间方向上。在简单的经典力学背景下,可以得到在通常的时间演化图中解释的粒子-反粒子产生和湮灭的非常有趣的解。我们认为这是一个不平凡的成功的理论,给予信心,整个背景的方法是明智的,并在正确的轨道上。我们还直接从熟悉的正则量子化中概述了量子力学公式,与之前出版物中的相对论群几何量子化公式相匹配。
2010-10-18 gr-qc hep-th math-ph
Equations of motion in General Relativity and Quantum Mechanics
在前一篇文章中,在与测地线相关的广义相对论的线性化度规和量子力学的狄拉克方程之间建立了关系。在本文中,该结果的推广到任意曲线的影响。狄拉克方程的推导和示出有关的李导数的动量沿曲线。此外,运动方程推导出与度规相关的Hamilton-Jacobi方程和与Hamiltonian相关的波动方程,然后示出不与Dirac算子交换。最后,麦克斯韦-玻尔兹曼分布被证明是测地线运动的结果。
2011-10-16 gr-qc math-ph math.MP
The Theory of Stochastic Space-Time. II. Quantum Theory of Relativity
纳尔逊随机力学是作为基本物理原理如观测相对性原理和作用量不变性的结果而导出的。量子力学的幺正群表示为微扰装置系统的变换。有人认为,物理时空具有随机性,而量子力学在纳尔逊的提法正确地描述了这种随机性。
2003-10-17 gr-qc hep-th quant-ph
Derivation of the postulates of quantum mechanics from the first principles of scale relativity
量子力学是基于一系列的假设,这些假设可以很好地描述微观物理领域,但到目前为止,这些假设还没有从第一原理推导出来。在目前的工作中,我们建议这样一个推导的框架内的规模相对论。在分析了构成量子力学当前公理基础的各种假设、规则和原理的实际状况之后(根据主要假设、次要规则和派生的“原理”),我们试图通过收集文献中已有的结果,并推导出新的结果来为读者提供一个详尽的观点。
2007-11-15 quant-ph
Non-locality of Quantum Mechanics and the Locality of General Relativity
讨论了广义相对论时空描述中的定域性与希尔伯特空间描述中的量子力学非定域性之间的矛盾。规范协变的非局部观测量依赖于规范场和引力以及波函数被用来试图理解和减少这两个理论框架内的冲突。应用Aharonov-Bohm效应及其推广到非阿贝尔规范场和引力。
2002-06-19 quant-ph
A discussion on a possibility to interpret quantum mechanics in terms of general relativity
本文指出,在合理的假设下,利用广义相对论的场方程构造量子粒子的Robertson-Walker度规,使粒子的线元完全变换为量子观测者所假设的闵可夫斯基时空的线元,可以使广义相对论与量子力学相容,而闵可夫斯基观测者所描述的粒子的时空动力学则采取了量子力学的形式。量子粒子的时空结构可以具有正曲率或负曲率。然而,为了使用熟悉的量子力学框架进行描述,量子粒子的时空结构必须通过引入虚数$i$来“量子化”。如果一个粒子有正曲率,那么量子化就等价于把粒子的伪黎曼时空变成黎曼时空。这意味着假设粒子能够像测量其空间距离一样测量其时间距离。另一方面,当粒子具有负曲率和负能量密度时,量子化粒子的时空结构就相当于把粒子看作具有正曲率和正能量密度。
1995-07-12 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum principle of relativity
我们指出,局域的和确定性的描述模式不仅与量子理论相冲突,而且与相对论相冲突。我们认为,基本的相对论性质的时空导致出现一个非确定性的量子力学图片涉及量子叠加和复杂的概率振幅。
2019-10-07 gr-qc quant-ph
The Logic of Quantum Mechanics Derived from Classical General Relativity
首次从经典广义相对论推导量子力学逻辑,通过将粒子建模为含闭合类时曲线的4-geon,证明测量命题满足正交模格而非布尔逻辑。
1997-06-09 gr-qc hep-th quant-ph
Minimum Length from Quantum Mechanics and Classical General Relativity
我们从量子力学和经典广义相对论中推导出位置测量的基本极限。首先,我们证明了实验中使用的任何原始探针或靶必须大于普朗克长度$l_P$。这表明在任何测量中存在普朗克尺度{ \it最小球}的不确定性。接下来,我们研究干涉仪(如LIGO),其精度比任何单个组件的尺寸都要精细得多,因此不会明显受到最小球的限制。尽管如此,我们推导出一个基本的限制,他们的准确度为$l_P$。我们的结果意味着可能的位置测量的{ \it设备无关}限制。
2004-11-16 gr-qc hep-ph hep-th
Superconducting electro-mechanics to test Diósi-Penrose effects of general relativity in massive superpositions
试图调和广义相对论和量子力学是当代物理学的伟大事业之一。在这里,我们提出如何在两个理论之间的不相容性出现在简单的思想实验准备一个重的物体在量子叠加。彭罗斯的分析的问题,我们确定的物理参数的要求进行实验,这两个理论可能相互作用。我们使用这些要求来比较不同的系统,专注于可以耦合到超导电路的机械振荡器。
2022-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Why special relativity should not be a template for a fundamental reformulation of quantum mechanics
在比较狭义相对论和量子力学的原理时,前者的特点是相对经济和解释上明显简单。因此,许多理论家开始寻找少量的公设--本质上是信息论的公设--它们在量子力学中扮演的角色,就像相对性原理和光公设在爱因斯坦1905年的狭义相对论中共同扮演的角色一样。本文的目的是反对这种观点,至少在它应该揭示理论的基本形式的范围内。有人认为,爱因斯坦1905年理论的方法论代表了实用主义对解释深度的胜利;它的采用只有在20世纪初物理学的混沌状态下才有意义-爱因斯坦很清楚。
2006-01-27 quant-ph
Non-geodesic Motion in General Relativity and Thermodynamics
在前一篇文章中,在与测地线相关的广义相对论的线性化度规和量子力学的狄拉克方程之间建立了关系。在本文中,该结果的推广到任意曲线的影响。在标量场的情况下,还导出了质量与温度的关系。
2010-05-10 gr-qc quant-ph
An Analysis of States in the Phase Space: From Quantum Mechanics to General Relativity
本文具有启发性。这个概念框架仅基于量子不确定性的假设,以前曾在两篇论文中介绍过[S。Tosto,Il Nuovo Cimento B,第111卷,第2期,1996年和S. Tosto,Il Nuovo Cimento D,vol. 18,n.12,1996]。这些论文没有试图通过一种新的近似来提高现有计算模型的准确性,而是从一开始就承认缺乏关于组成粒子的局部性质的确定性信息,这些粒子被认为是随机的、未知的和不可预测的,因此原则上被忽略了。其主要思想是量子系统的物理性质可以仅仅考虑动力学变量的离域范围而不是它们的局部值来推断。实际上,尽管提出的方法的不可知性,这两篇论文表明,在所有情况下,获得解决相关的波动方程的物理信息达到再现准确。本文将量子不确定性的概念进一步推广到空间和时间坐标上,考虑了时空的唯一离域范围,并从一开始就抛弃了共轭动力学变量的局部值。这篇论文展示了一个意想不到的丰富的信息,可以简单地将空间不确定性的概念扩展到时空不确定性:结果与波动力学的算子形式主义和狭义相对论的基本假设是内在一致的,两者都是推论。此外,甚至引力似乎本质上也是一种量子现象。狭义相对论和广义相对论最相关的结果是通过使用在早期论文中首次引入的简单量子形式,作为粒子时空离域的直接结果而实现的。
2011-10-24 gr-qc quant-ph
The Question of Simultaneity in Relativity and Quantum Mechanics
在相对论中,两个同时发生在两个不同地方的事件对于处于不同洛伦兹坐标系中的观察者来说并不同时。在爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验中,在两个不同的地方同时进行两次测量。在移动的坐标系中,它们对观察者来说仍然是同时的吗?这是一个困难的问题,但在微观世界中研究这个问题仍然是可能的。在氢原子中,不确定性可以被认为完全与基态有关。然而,质子和电子之间的时间间隔变量是否存在不确定性?这个时间分离变量在当前形式的量子力学中是一个被遗忘的(如果不是隐藏的话)变量。解决不确定性问题的第一步是研究这个时间分离变量在洛伦兹协变世界中的作用。研究表明,利用夸克的束缚态强子的谐振子可以研究这个问题。也有可能得出可以通过实验测试的结果。
2006-03-08 gr-qc hep-th quant-ph
Connections Between Special Relativity, Charge Conservation, and Quantum Mechanics
对爱因斯坦能量-动量关系的研究表明,简单的无束缚形式的物质存在于四维欧几里得空间中。位置、动量、速度和其他矢量可以用欧几里得四矢量表示,速度矢量的大小有一个常数,即光速。我们看到,电荷可能只是动量在新的第四方向上的一种表现,这意味着电荷守恒是动量守恒的一种形式。速度的恒定性意味着所有的基本自由粒子都可以用与光子相同的方式,通过波动方程来描述。由此产生的波动力学(加上一些小的假设)只是量子力学的传统形式。如果一开始就假定物质的波动性质,那么就可以简单地得出狭义相对论的结果。因此,我们看到了相对论和量子力学之间强有力联系的证据。这里提出的理论和卡鲁扎-克莱因理论之间的比较揭示了一些相似之处,但也有许多显着的差异。
1998-03-25 quant-ph
How the instant collapse of a spatially-extended quantum state is consistent with relativity of simultaneity
本文讨论了一个观测扩展波包瞬时坍缩的思想实验。根据时间性的同时性的相对性,这种在某个参考系中是瞬时的崩溃在另一个参考系中必然是一个持续的过程。但根据量子力学,坍缩在任何坐标系下都是瞬时的。量子力学的数学结构消除了这两个明显矛盾的陈述之间的任何矛盾。在这里,量子力学坍缩的不变性被证明是直接从玻恩假设得出的,而没有使用任何量子算符的数学性质。对于一个复合系统的瞬时退纠缠,也证明了量子力学与相对论的一致性。
2021-03-14 physics.gen-ph quant-ph
Quantum Mechanics from General Relativity and the Quantum Friedmann Equation
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Universidad de la Frontera(弗雷罗纳大学)
本文证明重新表述第一弗里德曼方程的线性方程是量子宇宙学方程的一阶WKB展开,揭示了广义相对论与量子力学的深层联系,并通过量子尺度因子消除奇点,在辐射主导期与Seiberg-Witten公式对偶。
2025-11-01 gr-qc hep-th quant-ph
Fourier Transform, Quantum Mechanics and Quantum Field Theory on the Manifold of General Relativity
给出了广义相对论中非紧流形上量子力学Hilbert空间中函数的Fourier变换的一个证明。在(位形空间)Newton-Wigner表示中,讨论了正则算子的谱分解,证明了线性叠加的Parseval-Plancherel关系和Born定则。然后我们讨论了纯量子态及其对偶矢量的表示,并构造了玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计的Fock空间和相应的量子场论。
2020-04-22 physics.gen-ph quant-ph
Galilean Relativity and the Path Integral Formalism in Quantum Mechanics
针对牛顿力学拉格朗日量不满足伽利略变换不变性、量子力学中伽利略 boost 需波函数非平凡变换的问题,采用费曼路径积分形式,证明量子力学中伽利略对称群的投影表示与拉格朗日量的非不变性等价,为理解经典与量子力学中的对称性表示提供了简洁路径。
2023-06-23 hep-th math-ph math.MP
Time and energy operators in the canonical quantization of special relativity
基于Lorentz不变性和Born互易不变性,证明了狭义相对论(SR)的正则量子化为以下诸项提供了一个统一的起源:i)量子力学(QM)的复矢量空间表述,ii)动量和空间对易关系及其相应的表述,iii)相对论量子力学(RQM)表述中的Dirac哈密顿量,iii)相对论量子力学中的Dirac哈密顿量,iii)相对论量子力学中的Dirac哈密顿量。iv)存在一个自伴时间算子,它绕过了泡利的反对。
2020-01-22 quant-ph
Functional methods underlying classical mechanics, relativity and quantum theory
本文研究了最近提出的统一了经典力学、相对论和量子理论的标准形式主义的数学框架的物理内容。在这个框架中,经典粒子的态被狄拉克δ函数所识别。经典空间是由这些函数“构成”的,并成为粒子态的希尔伯特空间中的子流形。由此产生的将经典空间嵌入态空间的结果是非常重要的,并解释了经典和量子物理与相对论之间的许多深刻关系。最引人注目的结果之一是证明了宏观粒子位置的正态概率分布(相当于经典空间子流形中相应δ态的位置)产生了任意量子态之间跃迁的玻恩定则。
2013-02-10 math-ph math.MP quant-ph
Fundamental Limit on Angular Measurements and Rotations from Quantum Mechanics and General Relativity
我们表明,角度测量或旋转的精度(例如,量子位或自旋状态的取向)受到由量子力学和广义相对论(引力坍缩)产生的基本约束的限制。极限精度是普朗克单位的$r^{-1}$,其中$r$是用于操纵自旋状态的(可能是宏观的)设备的物理范围。这个基本的限制意味着,如果自旋态$S_1$和$S_2$相差足够小的旋转,它们就不能在实验上相互区分。实验不能排除量子态矢量的空间(即,希尔伯特空间)基本上是离散的,而不是连续的。我们讨论了有限论的含义:物理学需要无限还是连续?
2021-11-03 hep-th quant-ph
A quantum mechanical interpretation for the relativity of the space-time
在狭义相对论中,物理量一般表示为速度的函数。在延伸物体的特定情况下,其在运动方向上的长度的洛伦兹收缩的因子1/γ被写为延伸物体的速度的函数。运动时钟的时间间隔膨胀的洛伦兹因子伽马也是如此。在本文中,我们表明,当伽马被写入作为一个函数的相对论能量的考虑对象的长度和时间间隔的表达式表明,长度的收缩以及时间间隔的膨胀是表现的波动行为的物质。
2013-07-15 physics.gen-ph quant-ph
Role of Quantum Optics in Synthesizing Quantum Mechanics and Relativity
双光子态产生足够的对称性,这是狄拉克构造双振子系统所需要的,而双振子系统产生了O(3,2)时空对称性的李代数。这个O(3,2)群可以收缩为非齐次洛伦兹群,根据狄拉克的说法,它是洛伦兹协变世界中量子力学的基本时空对称性。既然谐振子是海森堡测不准关系的语言,那么说洛伦兹协变世界的对称性,以及爱因斯坦的$E = mc^2$,可以从海森堡的测不准关系推导出来,这是正确的。
2019-11-14 physics.hist-ph quant-ph
Extending quantum mechanics entails extending special relativity
通过放松测量设置选择中自由意志的假设,可以概括任何可以模拟单态统计的通信资源中信号与随机性之间的互补性。我们展示了如何通过在牛顿时空中不经意地嵌入一个声音模拟协议来构建量子力学(QM)的本体论扩展。闵可夫斯基或其他中间时空被排除作为嵌入的轨迹凭借隐藏的影响不等式。从模拟转移到扩展的互补性统一了许多关于量子非定域性的结果,并意味着狭义相对论(SR)对于本体论模型和它再现的操作理论具有不同的意义。只有后者,实验上可以达到,需要洛伦兹协变。在本体论层面上可能存在某些洛伦兹非协变元素,但在有效的扩展中,它们在操作层面上是不可访问的。Conway和Kochen(2009)以及Colbeck和Renner(2012)的一些反对量子力学可拓性的论点,被归因于他们假设时空在本体层面上具有闵可夫斯基因果结构。
2016-04-27 quant-ph
Quantum mechanics on Hilbert manifolds: The principle of functional relativity
量子力学被表述为希尔伯特流形上的几何理论。允许流形上的图的象属于任意函数的Hilbert空间,包括广义函数的空间。张量方程在这种情况下,也称为泛函张量方程,描述了各种函数的希尔伯特空间上的泛函方程族。介绍了泛函相对性原理,它指出量子理论确实是泛函张量理论,即,它可以用泛函张量方程来描述。证明了量子理论的主要方程与泛函相对性原理是相容的。通过接受该原理作为假设,我们分析了物理尺寸的起源,提供了普朗克常数的几何解释,并找到了双缝实验和测量过程的简单解释。
2007-04-25 math-ph math.MP quant-ph
Gravitation, Equivalence Principle, and Quantum Mechanics
根据广义相对论,引力是时空几何的一个属性,因此不是牛顿意义上的力。这是爱因斯坦的等效原理的结果,到目前为止,它以高精度通过了所有的实验测试。然而,寻找可能的违反继续,因为他们,视情况而定,预计将指向更基本的理论扩展的广义相对论。特别是,通过研究引力场与真正的量子力学系统(如原子或分子)之间的相互作用,有望获得有用的见解。但这就提出了一些基本问题,因为广义相对论和量子理论都建立在部分不相容的概念集合上。本文试图以一种初步的方式解释这些问题是如何进入现代原子干涉测量学研究的。这篇论文的一个简短的编辑改编版本将出现在“Spektrum der Wissenschaft”-德国版的“科学美国人”。
2013-09-01 gr-qc physics.pop-ph quant-ph
A possible mathematics for the unification of quantum mechanics and general relativity
本文总结和概括了最近提出的统一狭义相对论和量子力学标准形式的数学框架。该框架是基于希尔伯特空间H的功能的四个时空变量x,t,提供了一个额外的不确定的内积不变下庞加莱变换,这些空间的同构,保持不定度量。不定度规负责打破空间和时间变量之间的对称性,并选择在伽利略变换下保持的希尔伯特子空间族。在这些子空间中,导出了以t为演化参数的薛定谔演化的一般量子力学。同时,Minkowski时空等距嵌入到H中,Poincaré变换对H的同构有唯一的扩张,嵌入与Poincaré变换交换。主要的新结果是一个证明,该框架容纳任意伪黎曼时空提供的作用的同胚群。
2010-05-10 math-ph math.MP quant-ph
Relativity in binary systems as root of quantum mechanics and space-time
受玻尔“物理现象是相对于不同的实验装置观察到的”这一格言的启发,本文从一组二元元素出发,探讨了玻尔意义上的相对论概念。在这样的集合中,信息编码的最一般形式需要用四分量状态来描述。以玻尔的格言为指导,得到了SO(3,2)自旋网络形式的量子力学描述。对于大型(宏观)子网络,SO(3,2)的平坦空间近似导致庞加莱对称希尔伯特空间。四分量旋量相对于宏观子网络的位置的概念,然后提供了一个庞加莱对称的希尔伯特空间的“自由”大质量自旋1/2粒子的描述。因此,闵可夫斯基时空,配备了自旋1/2粒子,获得作为一个系统的固有属性的二元元素时,个别元素描述相对于宏观子系统。
2004-08-28 hep-th quant-ph
The Relativity Principle at the Foundation of Quantum Mechanics
量子信息理论家已经创建了量子力学(QM)的公理化重建,这些重建非常成功地精确识别了量子概率论与经典概率论和更一般的概率论在信息论原理方面的区别。在这里,我们展示了如何这样一个原则,信息不变性和连续性,在这些公理重建的基础上映射到“没有首选的参考系”(NPRF,又名“相对性原理”),因为它涉及到普朗克常数h的Stern-Gerlach(SG)自旋测量的不变测量。这与相对性原理完全类似,因为它涉及在狭义相对论(SR)基础上对光速c的不变测量。从本质上讲,量子信息理论家已经通过信息不变性和连续性原理,将爱因斯坦对NPRF的使用从c的测量的boost不变性扩展到包括在相互互补的自旋测量的不同参考系之间h的测量的SO(3)不变性。因此,贝尔态的“神秘性”导致了Tsirelson束缚和无信号的排除,“超量子”Popescu-Rohrlich联合概率被理解为是由互补量子位测量的不同参考系之间的信息不变性和连续性守恒引起的,这映射到时空中的NPRF守恒。如果人们错误地将相对性原理与经典的狭义相对论理论混为一谈,那么相对性原理似乎不可能存在于非相对论QM的基础上。事实上,NPRF本身并没有什么经典的或量子的东西。因此,量子力学的公理化重建已经成功地产生了量子力学的原理性解释,它揭示了与SR的公设一样多的关于自然的东西。
2021-12-22 quant-ph
Quantum Relativity
从量子力学中贝尔不等式的含义出发,提出了一个新的量子假设,以恢复量子物理的经典定域性和因果性:只有被探测到的量子事件之间的相对坐标才是有效的可观测量。这个假设支持EPR的观点,即量子力学是不完整的,同时也与玻尔的观点保持一致,即量子之外不存在任何东西。新的假设来自更普遍的量子相对论原理,该原理指出只有量子事件的实验检测之间的相关性才具有真正的经典存在。量子相对论提供了一个框架来区分量子世界和经典世界。
2023-02-04 physics.gen-ph quant-ph
SU(2) Relativity and the EPR Paradox
在EPR问题的一般表述中,我们比较了量子力学的(弱)哥本哈根解释和隐藏参数解释,前者似乎暗示有时可能发生超距作用,后者必须满足贝尔不等式,这与量子力学的预言相矛盾。在本文中,我们考虑一个相对论的方法来解决这个悖论。然而,所考虑的参考系不是通常的洛伦兹参考系,而是相对于SU(2)群不变的自旋参考系。
2006-09-17 quant-ph
Quantum network of superconducting qubits through opto-mechanical interface
提出了一种基于光机接口的超导量子比特量子网络的实现方案。超导量子比特与微波光子相互作用,然后通过光机械接口耦合到光子。该接口在超导量子比特和具有可调脉冲形状和载波频率的光学飞行量子比特之间生成量子链路,从而能够将量子信息传输到其他超导或原子量子比特。我们表明,该计划的工作在现实的实验条件下,它也提供了一种方法,超导量子比特的快速初始化下1 K,而不是20 mK的工作温度。
2015-01-08 quant-ph
Double Solution with Chaos: Completion of de Broglie's Nonlinear Wave Mechanics and Its Intrinsic Unification with the Causally Extended Relativity
两个具有一般参数的相互作用的原场系统相对于随机选择的中心和反向扩展的非线性压缩(还原)的不断循环是不稳定的,这形成了作为基本粒子观察到的量子拍的因果概率过程(quant-ph/9902015)。在这里,我们表明,新兴的波粒二象性,空间和时间导致狭义相对论和量子力学的方程,从而提供了它们的因果扩展和统一。相对论性惯性质量(能量)被普遍定义为混沌量子拍频过程的时间速率(频率)。同样复杂的动力学过程和质量解释了万有引力,因为电磁原场中的任何减少事件也涉及(直接不可观测的)引力原场,从而增加其张力并影响其他粒子的量子拍频。这种复杂的万有引力动力学机制提供了广义相对论的因果性扩展,它与因果量子力学和狭义相对论内在地统一在一起,同时也提供了所有四种“基本力”的物理起源和统一(也是gr-qc/9906077)。狄拉克量子化规则的动力学起源也被揭示出来,并被用于狄拉克和薛定谔方程的第一原理推导,这些方程描述了场粒子及其最简单系统中同样不可约的复杂的内部非线性相互作用过程(quant-ph/9511034 - quant-ph/9511038)。经典的、动态局部化的行为自然地以更高层次的复杂性出现,表现为基本束缚系统(如原子)的形成。
1999-12-09 chao-dyn gr-qc nlin.CD
A blueprint for a simultaneous test of quantum mechanics and general relativity in a space-based quantum optics experiment
在本文中,我们提出了一个实验,旨在观察广义相对论效应的单光子干涉。该实验由一个折叠的马赫-曾德尔干涉仪组成,其臂分布在一个地球轨道器和一个地面站之间。通过补偿其他自由度和轨道器的运动,该装置旨在检测广义相对论时间膨胀对空间叠加单光子的影响。该提案详细说明了测量所需效果的有效载荷,以及考虑到当前技术能力的广泛可行性分析。
2016-11-04 astro-ph.IM quant-ph
To Enjoy the Morning Flower in the Evening -- Is Special Relativity a Classical Theory?
讨论了狭义相对论与量子力学的关系。基于时空反演等价于粒子-反粒子变换的假设,探讨了狭义相对论的本质,导出了定态薛定谔方程的相对论修正.
1998-03-14 quant-ph
On the Probabilistic Compatibility of Special Relativity and Quantum Mechanics
在本文中,我们介绍了三个主要的概念,概率使用的物理学家和讨论如何使用时,调用类空分离的观察员在相对论的格式。我们讨论一个标准的EPRB实验,并集中在概率的解释问题。我们提倡一种特别保守的解释这个实验(不需要调用一个客观的概念崩溃)的概率,暂时,被动洛伦兹不变。我们还认为,海森堡图片是更可取的相对论性的情况下,由于薛定谔图片和被动的洛伦兹变换的概率之间的冲突。在本文的大部分时间里,我们讨论了概率的相对频率解释,因为这是最常用的。我们还介绍了逻辑上必要的概念“先验频率”在讨论是否由一个观察者的选择可以有任何因果关系的测量结果后,另一个。我们还严格审查的基本使用的相对频率在无信号定理。我们认为,SQT和SR是概率相容的,虽然我们不讨论他们是否是在单个事件的水平上兼容。
2005-01-24 quant-ph
The Einstein-Podolsky-Rosen Paradox and SU(2) relativity
EPR悖论可以追溯到1935年,当时爱因斯坦等人,通过使用非对易算符,提出量子力学是不完备的,因为它暗示了一种“幽灵般的超距作用”。后来在1964年,约翰·贝尔能够用一个涉及自旋单态的简单不等式来表达这个困境。如果不等式得到满足,那么爱因斯坦就是正确的;如果不等式被违反,那么它就有利于量子力学的观点。在下文中,我们提出了两种方法来解决贝尔不等式,然后从量子力学的观点,根据整体大于其部分之和的原则,提供一个解释。然后结合$SU(2)$群的性质,从转动的相对论性的角度对非定域性和自旋纠缠有了更直观的理解。
2019-01-17 quant-ph
Events as Spacetime Anchors: Local Irreversibility at the Interface of Quantum Field Theory and Relativity
Tsinghua University(清华大学)
研究探讨量子场论与相对论中事件锚定问题,提出以事件为中心框架,通过局部经典化等三个条件表征事件锚定,在重复碰撞开放系统模型中实现,该框架解决事件何时成稳定时空事实问题,与标准理论兼容且不涉及事件生成相关问题。
2026-07-16 quant-ph
Entanglement of Propagating Optical Modes via a Mechanical Interface
量子信息处理(QIP)的许多应用需要在网络中(在远距离节点内和远距离节点之间)分布量子态。光学量子态特别适合于此目的,因为它们以超低衰减传播并且对无处不在的热噪声有弹性。然后,机械系统被设想为光子和各种固态QIP平台之间的通用接口。在这里,我们展示了实现这一愿景的关键一步,并通过将两个传播光学模式耦合到同一个低温机械系统来产生纠缠。纠缠在室温下持续存在,在那里我们验证了二分态的不可分离性,并通过零差层析充分表征其对数负性。我们检测,没有任何校正,相关性对应于对数负$E_\mathrm{N}=0.35$。结合机械系统和已经可用或正在开发的固态量子比特处理器之间的量子接口,这为机械系统通过光纤网络实现长距离量子信息联网铺平了道路。
2019-11-19 quant-ph
A Quantum Optomechanical Interface Beyond the Resolved Sideband Limit
对辐射压力作出响应的机械振荡器是在光与物质之间传递量子信息的一种很有前途的手段。光学-机械状态交换是这种设置中的关键操作。现有的光机械状态交换接口的建议是有效的,只有在解决边带限制。在这里,我们表明,它是可能的,完全和确定性地交换机械和光学状态以外的限制,在常见的情况下,腔线宽大于机械共振频率。这种高带宽的接口打开了一个显着更大的区域的光机械参数空间,允许生成非经典的运动状态的高品质,低频率的机械振荡器。
2016-03-22 quant-ph
Relativity and EPR Entanglement: Comments
Zhinden等人最近的实验(Phys. Rev { \bf A} 63 02111,2001)旨在测试经典EPR环境中相对论和量子力学之间的兼容性。我们认为,相对论没有作用的EPR参数完全基于非相对论量子形式主义。这表明,这个有趣的实验可能有意义的解决量子概率的基本问题。
2001-08-29 quant-ph
Quantum complementarity of clocks in the context of general relativity
时钟在广义相对论和量子力学的交界处扮演着特殊的角色。我们分析了一个时钟干涉思想实验,并从理论上推导和实验上检验了引力时滞背景下量子时钟的互补关系。我们详细研究了这种关系,并讨论了它的应用到各种类型的量子钟。
2018-02-26 quant-ph
Relational Quantum Mechanics, Quantum Relativism, and the Iteration of Relativity
本文以关系量子力学为案例,探讨量子相对主义中被忽视的相对性迭代问题,指出关系量子力学承诺无限制迭代原则,该原则虽能保障交互结果的可交流性与一致性,但与关系量子力学的保守解读不兼容,需采用视角事实概念,并反思了相关研究现状与发展方向。
2024-03-23 physics.hist-ph quant-ph
Understanding the special theory of relativity
本文构成的背景文件“量子力学作为“时空统计力学“?',arXiv:quant-ph/0501133,由作者先前提出。但它也是一份独立和自足的文件。本文的目的是使读者对狭义相对论及其背后的时空思想有一个更深入的了解。我们将在这里考虑,讨论,定义,分析和解释的事情,例如,光速的恒定性,同步性,同步性,绝对同步性,绝对空间和时间,以太和时空。阿尔伯特·爱因斯坦最初版本的狭义相对论基本上是一个操作理论,无需解释。但我们也会考虑旧的“洛伦兹解释”和狭义相对论的标准“时空解释”。本文还讨论和分析了我认为与理解狭义相对论有关的科学哲学方面。
2009-02-01 physics.class-ph quant-ph
Model of the Physical Space from Quantum Mechanics
物理世界是量子的。然而,我们对量子物理学的描述仍然在很大程度上依赖于经典物理学中的概念,在某些情况下还依赖于“量子化”的解释。最重要的例子是时空。我们研究的物理空间的图片所描述的简单的,所谓的非相对论,量子力学,而不是假设牛顿模型。关键的观点是(相对论)对称表示,以及物理空间被认为是自由粒子的配置空间的想法。与相空间的情况平行,我们有一个量子物理空间的模型,它在经典极限下简化为牛顿经典模型。后者是作为相对论对称性的收缩极限而获得的。
2017-03-15 quant-ph
Comment on 'Reasonable fermionic quantum information theories require relativity'
在[N. Friis,New J. Phys. 18,033014(2016)]考虑了费米子的非相对论描述,特别是奇偶超选择规则在纠缠表征中的作用。一个参数的基础上的自旋统计连接的奇偶超选择规则的物理动机。由于自旋统计联系是在相对论量子力学的背景下推导出来的,因此有人认为,包含宇称超选择规则的动机是洛伦兹不变性。在此基础上进一步论证了费米子量子信息理论与狭义相对论在概念上是不可分割的。在这篇评论中,给出了一个不同的、众所周知的宇称超选择规则的动机,它不依赖于相对论性量子力学的论点,而是使用了物理定律对不同的观察者是相同的假设和无信号原理。
2016-10-03 quant-ph