PR-box correlations have no classical limit
亚基尔·阿哈罗诺夫(Yakir Aharonov)的一个令人着迷的物理学观点是,他猜想两个公理,即相对论因果关系(“没有超光速信号”)和非定域性,几乎相互矛盾,以至于一个独特的理论--量子力学--调和了它们。但超量子(或“PR盒”)关联意味着量子力学不是与相对论因果性最一致的非定域理论(在非定域关联的意义上)。让我们考虑用最小的第三个公理来补充这两个公理:存在一个经典极限,在这个极限中宏观可观测量可交换。也就是说,就像量子力学有一个经典极限一样,任何量子力学的推广也必须有一个经典极限。在这个经典极限中,PR盒关联违反了相对论因果关系。推广到所有强于量子的二分关联,这个结果是一个推导Tsirelson的界限,而不假设量子力学。
2014-07-31 quant-ph
Untouched aspects of the wave mechanics of a particle in one dimensional box
对一维盒子(尺寸为$= d$)中粒子的波动力学进行了严格的分析,以揭示其未被触及的方面。当粒子处于其基态时,在恢复$d$的力($F_a$)不是无限强的所有实际情况下,通过将盒尺寸从$d$修改为$d' = d + Δd$,其零点力($F_o$)产生非零应变。假设$F_a$源自潜在的$\propto x^2$($x$是$d$的一个小变化),我们发现:(i)粒子和应变盒呈现相互束缚的状态(在$F_o$和$F_a$之间的平衡下)与结合能$Δ{E} = -ε_o'Δ{d}/d'$(其中$ε_o' = h^2/8md'^2$是应变盒中粒子的基态能量),(ii)当所述平衡被扰乱时,盒尺寸围绕$d'$振荡,(iii)在这种振荡期间,在粒子和应变盒之间发生能量交换,以及(iv)粒子在其激发态具有碰撞运动,在基态下呈现无碰撞运动。这些方面对于理解广泛不同的系统(诸如量子点、量子线、捕获的单个粒子/离子、粒子簇、超导体、超流体、{ \it等})的物理具有期望的实验支持和已证明的相关性。本文强调,如果该理论结合了$F_o$和相关方面,就能真正揭示这种系统在低能态下的物理性质。
2006-06-01 quant-ph
Quantum Mechanical Realization of a Popescu-Rohrlich Box
我们考虑由前选择和后选择决定的量子系综。与只有预先选定的合奏的情况下,我们表明,在这种情况下,在中间时间的测量结果的概率满足因果关系只有很少,这样的合奏一般可用于因果关系断开的区域之间的信号。我们表明,在限制条件下,有一定的非平凡的二部合奏,满足因果关系。这些系综导致了CHSH不等式的破坏,它超过了Tsirelson给出的最大量子破坏界$B_{\rm CHSH}\le 2\sqrt2$,并获得了最大破坏的Popescu-Rohrlich界$B_{\rm CHSH}\le 4$。这可以被视为超相关性的后验实现,最近被称为Popescu-Rohrlich盒。
2007-04-10 quant-ph
A Time-Symmetric Resolution of the Einstein's Boxes Paradox
爱因斯坦的盒子悖论是由爱因斯坦、德布罗意、海森堡和其他人提出的,用来证明量子力学的哥本哈根公式的不完备性。我用哥本哈根公式来解释这个悖论。然后,我展示了如何一个时间对称的量子力学制定解决了爱因斯坦和德布罗意设想的方式悖论。最后,我描述了一个实验,可以区分这两种配方。
2022-06-17 quant-ph
Ignorance is a bliss: mathematical structure of many-box models
我们证明了多盒模型的命题系统总是一个集可表示的效应代数。在2-盒和1-盒模型的特殊情况下,它分别是正交模偏序集和正交模格。我们讨论了所得到的结果与所谓的局部非线性原理的关系。我们认为,盒模型的非经典性质是由命题集的简化引起的状态集的双重丰富的结果。另一方面,量子力学模型总是比经典模型有更多的命题和更多的状态。因此,我们表明,盒子模型不能被认为是量子力学模型的推广,寻求额外的原则,可以允许“恢复量子相关性”的盒子模型是,至少从基本的角度来看,毫无意义。
2016-12-30 quant-ph
Remarks on the tensor product structure of no-signaling theories
在量子逻辑框架中,我们证明了无信号盒模型是单盒逻辑的一种特殊类型的张量积。这种张量积的概念太强,不能应用于量子力学系统的逻辑范畴。因此,我们表明,无信号盒模型不能被认为是量子力学模型的推广。
2016-04-07 quant-ph
On the symmetry of the quantum-mechanical particle in a cubic box
在本文中,我们表明,点群(几何)对称性是不够的,以占的能级的粒子在立方盒子的简并。这种差异是由于隐藏(动力学对称性)。我们得到了与哈密顿算子可交换的算子,并连接了不同对称性的本征函数。我们还证明了在盒内加入适当的势打破了动力学对称性,但保持了几何对称性,所得到的简并度与点群对称性所预言的相同。
2014-12-25 math-ph math.MP quant-ph
A New Concept for the Momentum of a Quantum Mechanical Particle in a Box
对于盒子中的粒子,算符$- i \partial_x$不是厄米算符。我们提供了另一种结构的动量算子$p = p_R + i p_I$,它有一个厄米分量$p_R$,可以扩展到一个自伴算子,以及一个反厄米分量$i p_I$。这导致了对严格限制在盒子内部的粒子进行动量测量的描述。
2020-12-17 math-ph math.MP quant-ph
Quaternionic particle in a relativistic box
本研究探讨四元数狄拉克解的无限方形井。四元数结果不会恢复特定限制内的复数结果。这提出了一种可能性,即四元数量子力学可能不被理解为对复量子力学的修正,但它也可能是一种结构,可以用来研究无法通过复量子力学框架描述的现象。
2015-04-07 hep-th quant-ph
Bell's inequality and extremal nonlocal box from Hardy's test for nonlocality
50年前,贝尔通过他著名的不等式证明了量子理论是非定域的,把量子非定域性问题从一个品味问题变成了一个测试问题。几年后,哈代提出了一个不带不等式的非定域性检验,这是一种“有与无”的论证。对$n$粒子的Hardy检验导致了一个$n$ -partite Bell不等式,其中每个观测者有两个二分的局部测量,所有纠缠纯态都违反了这个不等式。我们的第一个结果是表明,Bell-Hardy不等式所产生的Hardy的非定域性测试是严格的任意数量的缔约方,即,它定义了给定场景中贝尔多面体的一个面。另一方面,量子理论并不是非定域的,因为它禁止信号,甚至不像非信号条件所允许的那样非定域,即,量子力学预测形成所谓的非信号多面体的严格子集。在每个观察者测量两个二分观测量的场景中,弗里茨建立了贝尔多面体和非信号多面体之间的对偶性:紧贝尔不等式,贝尔多面体的面,与极端非信号盒一一对应,非信号多面体的顶点。我们的第二个结果是为这个对偶性提供一个替代的和更直接的公式。作为一个例子,紧Bell-Hardy不等式产生了一个极值非信号盒,它是Popescu-Rohrlich盒的自然多部推广。
2014-10-10 quant-ph
Opening up the Quantum Three-Box Problem with Undetectable Measurements
量子力学最显著的特征之一是测量本身所产生的深远影响。复杂的量子控制现在可以在几个实验系统中使用,每当测量引起被询问系统的干扰时,就会暴露出量子力学和经典力学之间的差异。在实践中,这种差异通常可以解释为量子力学将量子噪声添加到经典信号中所需的反作用。在这里,我们实现了“三个盒子”量子游戏的Aharonov和Vaidman在量子测量添加没有可检测到的噪声的经典信号,通过利用国家的最先进的控制和测量的氮空位中心的钻石。然后量子力学和经典力学对同一实验过程做出了相互矛盾的预测,然而经典观测者不能引用测量引起的扰动来解释这种差异。我们量化了测量的剩余干扰,并获得了以> 7.8个标准差排除任何经典模型的数据,这使我们首次从我们的系统中排除了宏观状态确定性的属性。然后,我们的实验相当于量子非上下文性的Kochen-Spekker测试,成功地解决了测量可检测性漏洞。
2012-05-11 quant-ph
Non-signaling boxes and quantum logics
我们分析了所谓的非信号理论的结构,尊重相对论因果关系,但允许违反量子力学,如CHSH不等式的限制的相关性。我们讨论这些理论、量子力学和经典物理学之间的关系。特别是,我们重建的概率论足够的最简单的例子,一个非信号理论,两个非信号箱的世界,并展示其差异与经典和量子概率。我们表明,这样的理论是否可以被视为一种“推广”的量子理论的两个量子比特系统的问题,不能肯定地回答。它的一些特征使它更接近量子世界,例如测量必须是破坏性的,另一方面海森堡不确定性关系不满足。与量子力学相比,另一个有趣的性质是“经典关联态”的子集,即只有经典关联的状态,不能再现两个两态系统的经典世界。我们的结果建立了一个新的联系之间的量子信息理论和量子逻辑的成熟的理论,并可以揭示新的光的问题,为什么量子力学是区别于非信号理论。
2015-06-11 quant-ph
A Classical and Quantum Mechanical Analog of Two Capacitors Paradox
众所周知,在爱因斯坦和玻尔关于量子力学(尤其是海森堡能量-时间不确定性关系)概念基础的讨论中,最吸引人的例子之一是一个实验装置,它代表了一个挂在弹性弹簧上的盒子。在这项工作中使用的一对类似的设备制定的经典和(隐式)量子力学模拟著名的两个电容器悖论。它承认一个简单的解决方案的悖论,因为能量差或看似矛盾的“损失”,可以解释的工作的弹性力的方块在引力场的运动。(显然,最初的两个电容器悖论可以用类似的方式来解释。
2009-12-21 quant-ph
Box algorithm for the solution of differential equations on a quantum annealer
微分方程在物理现象的模型中无处不在。在弹性杆的稳态热流和变形分析等应用中,常常需要用到二阶微分方程。在本文中,我们讨论了使用量子退火来解决这样的微分方程重铸的伊辛哈密顿量的形式的有限元模型。伊辛模型中涉及的离散变量在定义微分量时引入了复杂性,例如,固体和流体力学的科学计算中涉及的梯度。为了解决这个问题,提出了一种基于图着色的方法,该方法在图上定义的弱解的子空间中迭代地搜索解,以下称为“盒算法”。盒子算法通过在D-Wave量子计算机上解决桁架力学问题来演示。
2019-06-04 quant-ph
EPR, Bell, GHZ, and Hardy theorems, and quantum mechanics
我们回顾了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)、Bell、Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)和Hardy的定理,并提出了支持量子力学是完备的、因果的、非定域的和不可分的理论的论点。
2005-08-09 quant-ph
Calculating and visualizing the density of states for simple quantum mechanical systems
我们提出了一个图形的方法来理解一些简单的量子系统的简并度,态密度和累积态数。通过利用基本的计算操作,我们定义了一个简单的程序,用于确定离散量子能级和相应的态密度和累积能级数之间的关系。研究了不同形状和尺寸的刚性盒子中粒子的态密度,并绘制了图形。可以看出,盒子的尺寸,而不是它的形状,是最重要的特征。此外,我们还研究了建立在这些盒子的单粒子谱上的相同玻色子的多粒子系统的态密度。一个简单的模型被用来解释如何$N$粒子态密度产生的单粒子系统,它是基于。
2014-06-27 quant-ph
On approximating the free harmonic oscillator by a particle in a box
本文的主要目的是证明和说明,再一次,变分技术作为量子力学系统的量子化的近似程序的潜力。选取盒中粒子波函数作为试探波函数,以盒的大小为变分参数,得到了一维自由谐振子的近似本征能和相应的本征函数。
2016-05-29 quant-ph
Bell measurement rules out supraquantum correlations
所谓的二分非信令盒是其统计仅受远距离位置之间没有瞬时信令的原理约束的系统。这样的系统可以表现出比量子力学所承认的强得多的相关性。受Tylec和Kubernetes量子逻辑方法的启发,J. Phys. A:Math. Theor. 48(2015)505303中,我们考虑了每方具有三个输入的非信令盒,并且仅用单个{ \it global}测量来扩展测量集合-一个模仿量子两方Bell测量的测量。然后,我们表明,这个看似温和的扩展完全排除了超量子关联:由此产生的系统承认精确的量子力学相关的两个量子比特。我们还考虑了非最大纠缠测量,获得量子和完全无信号理论之间的插值。我们的研究铺平了道路的一般程序修改无信号理论与一些测量继承自量子力学,导致各种插值之间的无信号盒和量子力学。
2018-04-11 quant-ph
Implications of Superstrong Nonlocality for Cryptography
非定域盒是一种假想的“机器”,它产生了超强的非定域关联,导致了比量子力学框架内更强的对贝尔/CHSH不等式的违反。我们展示了如何非本地盒可以用来执行任何两方安全计算。我们首先构造了一个比特承诺协议,然后展示了如何使用非本地盒实现不经意传输。这两种理论都已经被证明是不可能的,只使用量子力学。
2006-06-29 quant-ph
Diffusion Waves in Sub-Quantum Thermodynamics: Resolution of Einstein's 'Particle-in-a-box' Objection
爱因斯坦反对正统版本的完整性要求和量子理论的玻姆解释,使用“盒子里的粒子”的例子,重申和解决。这是通过证明相应的量子力学状态完全匹配经典类似物来完成的。后者被证明是由于最近制定的物理扩散波。
2008-08-01 quant-ph
Incompleteness of trajectory-based interpretations of quantum mechanics
量子力学的轨道方法包括德布罗意-玻姆解释和纳尔逊的随机解释。它表明,通常的路线,以建立这种解释的有效性,通过分解的薛定谔方程到一个连续性方程和修改的Hamilton-Jacobi方程,失败的某些量子态。一个非常简单的例子是一个盒子里的量子粒子,用盒子内部的波函数来描述。对于这个例子,没有相应的连续性或修改的哈密顿-雅可比方程,并且波函数的时空依赖性具有已知的分形结构。还构造了具有有限平均能量的例子。
2004-08-29 quant-ph
Many-box locality
人们一直在寻找量子力学的物理或操作定义。已经提出了几个信息原理,这些原理可以由比量子力学限制更少的理论来满足。在这里,我们介绍了“多盒局部性”的原则,这是一个改进的版本,以前提出的“宏观局部性”。这些原则是基于粗粒度的统计数据的几个副本的一个给定的盒子。满足$N$盒的多盒局部性的行为集表示为$MBL_N$。我们研究这些集的二分方案与两个二进制测量,在量子和“几乎量子”的相关性的集合$\mathcal{Q}$和$\mathcal{Q}_{1+AB}$。我们发现,$MBL_N$集一般不是凸的。对于无偏边缘,通过在傅立叶空间中工作,我们可以证明解析地说,$MBL_{N}\subsetneq\mathcal{Q}$对任何有限$N$,而$MBL_{\infty}=\mathcal{Q}$。然后,与适当开发的数值工具,我们找到一个例子的点,属于$MBL_{16}$,但不属于$\mathcal{Q}_{1+AB}$。其中一个问题仍然悬而未决,是是否$\mathcal{Q}\subset MBL_{\infty}$。
2017-11-27 quant-ph
Why aren't quantum correlations maximally nonlocal? Biased local randomness as essential feature of quantum mechanics
我们认为,量子关联不是最大非定域的,使得有可能控制来自外部时空的局部结果,和量子力学出现从无时间的非定域性和偏见的局部随机性。这排除了NL(非局部)盒描述的世界。提出了一种新的实验方法。
2009-02-14 quant-ph
Prescription for experimental determination of the dynamics of a quantum black box
我们给出了一个明确的处方,实验确定的演化算子,完全描述了量子力学的黑盒子-一个任意的开放量子系统的动力学。我们证明了这是可能的必要和充分条件,并通过考虑具体的一个和两个量子比特系统来说明一般理论。这些程序可能是有用的实验量子测量,通信和计算系统的比较评估。
1996-10-01 quant-ph
Complement to our article: "Considerations about the incompleteness of the Ehrenfest's theorem in quantum mechanics"
我们描述的本征值问题的解析解介绍了我们的文章中提到的标题和相对于一个点状电荷限制在一个一维盒子中的存在下的电场。我们还推导和讨论了在电场存在下,作用在点状电荷上的与一维盒子边界有关的外力的解析表达式。
2021-12-18 quant-ph
Correlation between measured and unmeasured quantities in quantum mechanics, locality, and the legitimacy of counterfactual reasoning
介绍了一种与量子力学中已测和未测局域量有关的关联测度,并将其应用于Bell/CHSH和类似装置的局域性研究.这导致了一些有趣的结果,该计划被扩展到广义无信令盒框架。对反事实推理在量子力学中的应用提出了一些问题。
2010-04-18 quant-ph
Simulation of supersymmetric quantum mechanics in a Cooper-pair box shunted by a Josephson rhombus
量子力学中的超对称性提供了一种方法来获得激发光谱中的简并性,而这种简并性并不源于选择规则。简并现象背后的机制,与在高能物理学背景下发现的超对称场论中导致发散奇迹般消除的机制相同。尽管这很重要,但到目前为止,还没有一个现实的建议,非可积系统,显示由于超对称结构的水平退化。在这里,我们提出了一个量子力学的超对称性的实施库珀对盒分流的约瑟夫森结菱形有效的$π$周期的超导相位差。对于$2π$ -和$π$ -周期性结的强度之间的特征比率,我们发现从弱结/电荷量子位极限到强结/transmon制度的所有能级的两倍简并。我们提供了明确的菱形的参数值,并表明,调整和超对称点很容易实现通过改变外部栅极电压。我们还讨论了微波实验,以检测超对称性,并得出结论,它确实可以模拟与目前现有的约瑟夫森结技术。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the two-dimensional harmonic oscillator with an electric field confined to a circular box
针对不可穿透圆形盒中带电场的二维谐振子,本文利用多项式与高斯基组的 Rayleigh-Ritz 法求能谱,并与已有结果及微扰计算比较。
2024-08-02 quant-ph
On the two-dimensional hydrogen atom in a circular box in the presence of an electric field
本文研究了电场中圆形盒内的二维氢原子,采用Rayleigh-Ritz方法和多项式基组计算能谱,探讨了大小盒半径极限与解的对称性,并揭示了电场引起的偶然简并及简并能级分裂现象。
2025-04-26 quant-ph
CTC assisted PR box type correlation can lead to signaling
我们知道存在非定域关联,它遵守无信号准则,但比量子力学关联更违反Bell型不等式。这种超量子关联被称为Popescu-Rohrlich(PR)盒。我们考虑这样的非本地盒2/3输入和2/3输出。我们表明,这些超量子相关性可以导致信号时,至少有一个输入位有访问一个字线沿封闭的类时曲线。
2014-03-03 quant-ph
Discovering Quantum Mechanics Once Again
我们扩大了最近的发展,哈代,其中量子力学是来自经典概率论补充了一个新的公理,哈代公理5。我们的场景涉及一个“假装的世界”,其中有一个“假装的”海森堡,他试图构建一个概率的动力学理论,并且似乎不可避免地导致了量子力学的原理。
2003-07-17 quant-ph
Emergent Quantum Jumps in a Nano-Electro-Mechanical System
我们描述了一个纳米机电系统,表现出“追溯”的量子跳跃发现马渊和怀斯曼[物理学评论快报。81,4620(1998)]。该系统由耦合到纳米机械谐振器的库珀对盒组成,其中后者由单电子晶体管或量子点接触连续监测。此外,我们表明,这些类型的跳跃,并出现在一个连续的量子非爆破测量的跳跃是一个相同的现象。我们还考虑通过对库珀对盒施加反馈控制来操纵跳跃。
2007-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Relativistic particle in a box: Klein-Gordon vs Dirac Equations
盒子里的粒子问题可能是量子力学中最简单的问题,它可以让我们深入了解量子系统的本质,因此是量子力学教学的基石。在相对论量子力学中,这个问题也可以突出狭义相对论对量子物理的影响,即自旋对量子化能谱的影响。为了说明这一点,我们使用Feshbach-Villars形式主义中的Klein-Gordon方程解决了一维和三维盒子中自旋为零的相对论性粒子的问题。我们比较的解决方案和相应的从狄拉克方程的自旋一半相对论性粒子的能量谱。我们注意到的相似性和差异,特别是在相对论性的能谱自旋效应。正如预期的那样,两种粒子的非相对论极限是相同的,因为对于盒子中的粒子,自旋对能量的贡献是相对论效应。
2017-11-16 gr-qc hep-th nucl-th
About one interesting and important model in quantum mechanics I. Dynamic decription
本文详细研究了大质量单粒子非相对论性量子力学中最感兴趣的模型之一,由G. Poeschl和E. 1933年的泰勒被提出。该模型包括两个最流行和最有价值的模型作为特例:具有不可穿透硬壁的盒子中的准自由粒子(即,具有限制的模型)和布洛赫量子谐振子,其在空间中不受限制;这两种模型在现代纳米技术中被频繁且有效地利用,在量子点和磁阱中。对这些相互联系的模型的势、波函数和能量谱作了广泛而初步的阐述。此外,压力算子是按照G. Helmann和R.费曼是第一个在30年代末在量子化学中引入这个想法的人。通过这些手段的压力能状态方程的获得和分析的所有三个模型,特别是,它示出的情况下,由于无限宽的盒子的布洛赫振荡器的压力。这些结果在非零温度情况下的推广将在后面给出。
2019-03-13 quant-ph
A Schrödinger-like equation for the Thermodynamics of a particle in a box
Faculty of Engineering, University of Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学工程学院);CONICET(阿根廷国家科学研究委员会)
本文提出了一种基于动作-角度变量的薛定谔类方程,用于描述粒子在扩张/收缩一维盒中的热力学行为,通过哈密顿框架捕捉熵产生,并在量子极限下验证了热导率与通用量子热导率一致。
2026-03-29 physics.class-ph quant-ph
Entanglement dynamics of a hard-core quantum gas during a Joule expansion
我们研究了一个一维硬核量子气体的纠缠动力学,该气体最初被限制在一个尺寸为$L$且具有饱和密度$ρ=1$的盒子中。通过移动盒的一个边缘,气体突然释放到大小为$2L$的区域中。我们表明,从量子涨落流体力学得到的纠缠熵的分析预测,持有定量真实的,即使在几个反射的气体对盒边缘。我们进一步研究了长时间的限制$t/L\gg 1$的非平衡动力学的Floquet图片出现和流体力学最终打破。
2022-08-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energy and condensate dynamics of a Bose-Einstein condensate excited by a moving red laser potential inside a power law trap cutoff by box potential hard walls
本文研究了在运动的红失谐激光势(RDLP)激发下二维囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的能量动力学。该陷阱是由硬壁盒势(HWBP)截止的幂律(PL)势的组合。通过对HWBP边界内能量的限制性测量,发现HWBP边界内的能量存在孤子振荡。然后证明,PL势的几何形状影响这些振荡的寿命,即,HWBP中随后产生的孤子的寿命。我们认为,在这种设置中的能量动态是一个很好的工具,用于测量其寿命。它还发现,冷凝物密度动态显示的幅度和顺序的RDLP的速度控制的振荡模式。在化学势动力学振荡的连接也进行了讨论。从本质上讲,我们建议未来的实验,这种设置,这将测量声子能量动态跟踪孤子的寿命。
2021-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Compressibility and the Equation of State of an Optical Quantum Gas in a Box
介质的可压缩性是由状态方程确定的一个基本性质,它量化了介质对机械扰动的响应。对于物质粒子的气体,在从经典热力学到冷原子量子气体的领域中,对机械响应的研究已经很成熟。在这里,我们证明了一个二维量子气体的光在盒势的可压缩性的测量和获得的光学介质的状态方程。实验是在纳米结构染料填充光学微腔中进行的。我们在有限尺寸系统中观察到高相空间密度下的玻色-爱因斯坦凝聚特征。引人注目的是,在进入量子简并状态时,测得的密度对外力的响应急剧增加,暗示了深度简并玻色气体无限压缩性的特殊预测。
2021-12-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Motivating quantum field theory: the boosted particle in a box
狭义相对论和量子力学的结合必然导致量子场论,这是一条经常被提及但很少被阐明的格言。一个基本的说明,使用熟悉的粒子在一个盒子里,提高到相对论的速度。它表明,量子波动的动量导致能量波动,这是无法解释的,没有一个框架,赋予真空与动力学自由度,并允许粒子创建/湮灭。
2013-02-05 physics.gen-ph quant-ph
The effect of a $δ$ distribution potential on a quantum mechanical particle in a box
研究了带参数α的δ分布势对无限深方势阱中量子粒子的影响,推导了α趋于正负无穷时的本征函数极限,分析了解随α的变化及x0为L有理倍数时的特殊解性质。
2023-11-05 math-ph math.MP quant-ph
Temperature as perturbation in quantum mechanics
在足够低的温度极限下,采用微扰方法发展了一种非相对论性量子力学的温度依赖形式。因此,一个广义的,自洽的哈密顿量被构造为一个任意的量子力学系统的方式,基态哈密顿量原来只是一个极限情况下,在绝对零度。将系统与周围环境之间的弱耦合项视为微扰。将得到的广义哈密顿量应用于一些具有精确零温解的典型量子系统,包括盒子中的自由粒子、真空中的自由粒子和谐振子,直到一阶自洽,从而修正了它们的相关哈密顿量、能谱和波函数,使之与低温极限一致。进一步的研究揭示了某种量子隧穿效应的剩余概率的自由粒子在一个盒子里,作为热耦合到水库的主要后果。对热环境对波函数的主要性质的可能影响也进行了深入的研究和讨论。
2021-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Levy flights in a box
它表明,一个量子Lévy过程在一个盒子导致一个问题,涉及空间中的拓扑约束,并建议在路径积分形式主义的框架内与Lévy测度的治疗。定义并求解了无限深势阱的本征值问题。在路径积分表示下得到了演化算符的解析表达式,并且路径积分取了具有拓扑约束的局域量子力学的正确极限.在绝热近似下还考虑了振动壁中的Lévy过程的一个例子。
2015-04-06 cond-mat.dis-nn quant-ph
Quantum dark solitons in Bose gas confined in a hard wall box
一维空间中具有排斥接触相互作用的玻色气体的薛定谔方程,在周期性边界条件下,可以借助于Bethe方法解析求解。结果表明,在这样的系统中,存在直接对应于平均场方程暗孤子解的多体本征态。如果从周期边界条件转换到无限方势阱,系统仍然是可积的。相应的本征态由M.高汀我们分析了Gaudin解的弱相互作用极限,确定了与单个和多个暗孤子严格相关的本征态的参数化。对粒子位置探测的数值模拟揭示了弱相互作用下的暗孤子和强相互作用下暗孤子的量子性质。
2017-09-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Modelling mechanical equilibration processes of closed quantum systems: a case-study
本文研究了封闭量子系统在非驱动自发转变中的力学平衡动力学,通过建立描述量子粒子与移动壁相互作用的微分方程组,超越了临时时间依赖哈密顿量方法,准确捕捉了压缩与膨胀过程的热力学性质。
2022-02-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Supersymmetry in the Majorana Cooper-Pair Box
多年来,超对称量子力学已经从高能物理的玩具模型发展成为一个独立的领域。尽管已经发现了各种超对称量子力学的例子,但具有自然实现的系统是稀缺的。在这里,我们表明,传统的库珀对盒的4 π周期马约拉纳-约瑟夫森耦合的扩展实现了超对称的传统约瑟夫森和马约拉纳-约瑟夫森耦合强度之间的比率的某些值。我们发现的超对称性是一个“隐藏的”最小玻色子化的超对称性,它提供了一个非平凡的概括的超对称性的自由粒子,并依赖于一个异常的约瑟夫森结在系统中的存在至关重要。我们表明,由此产生的简并的能级可以直接探测在隧道实验和讨论的各种运输签名。对预测的能级简并度的观测将为反常约瑟夫森耦合的存在提供明确的证据。
2014-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Mechanics and Nonlocality: In Search of Instructive Description
充分分离的纠缠量子系统的测量过程的指导性描述的问题是众所周知的。更精确和狡猾的实验以及新的技术挑战提出了关于正式使用“黑匣子”哥本哈根范式的充分性的问题,而没有量子和经典世界之间的微妙过渡。在这项工作中,讨论了应用程序的标准解释的量子力学和“非常规”的模型,如相对状态制定,多时钟形式主义,和扩展的概率。
2009-01-29 physics.pop-ph quant-ph
Scattering and Bound States of a Deformed Quantum Mechanics
我们构造了变形的量子力学的精确位置表示,它表现出一个固有的最大动量,并用它来研究问题,如一个粒子在一个盒子和散射从一个步骤的潜力,等等。特别是,我们表明,不同于通常的量子力学,本变形的情况下,延迟在有限的势阱中的束缚态的形成。在这个过程中,我们也强调了一些限制和陷阱的低动量或微扰处理,从而解决了两个难题发生在文献中。
2012-07-06 hep-th quant-ph
Out-of-time-order correlators in quantum mechanics
无序相关器(OTOC)被认为是量子混沌的一种度量。我们用一般的哈密顿量来计算量子力学的OTOC。我们展示了明确的计算OTOC的谐振子,一个粒子在一个一维的盒子,一个圆形的台球和体育场台球。对于前两种情况,OTOC在时间上是周期性的,因为它们的能量谱是可分辨的。对于圆形和体育场台球,它们不是递归的,而是饱和到与温度成线性关系的常数值。虽然体育场台球是经典混沌的一个典型例子,但没有发现OTOC的指数增长,我们还讨论了OTOC的经典极限。盒中波包的时间演化分析表明,OTOC可以偏离它的经典值在一个时间远远早于Eklfest时间。
2017-03-28 cond-mat.dis-nn hep-th nlin.CD
Semiclassical description of collapses and revivals of quantum wave packets in bounded domains
本文研究了当普朗克常量趋于零时,时间趋于无穷大时,量子动力学在圆上和盒子(具有硬壁的无限深势阱)中的一种特殊的半经典极限。结果给出了量子波包演化的所有阶段的详细信息:半经典运动,崩溃,复苏,以及中间阶段。特别是,我们严格证明了一个事实,即空间分布的波包是大多数时间接近均匀。这一事实以前只能从数值计算中得知。我们将所得结果应用到经典力学的一个问题上:从量子力学的角度来决定最近提出的泛函经典力学是否优于传统的牛顿力学。为此,我们研究了量子态的Husimi函数的半经典极限。我们表明,功能力学仍然有效,在更大的时间尺度比牛顿的,因此,是可取的。最后,我们分析了在盒子的大小是已知的情况下的量子动力学的随机误差。我们表明,在这种情况下,量子粒子的位置的概率分布不是几乎周期性的,但往往随着时间的无限增加的极限分布。
2013-04-08 math-ph math.MP quant-ph
Genuine certifiable randomness from a black-box
Institute for Quantum Optics, Ulm University(乌尔姆大学量子光学研究所)
本文提出在黑箱环境下通过量子测量生成真正随机数的方法,无需随机种子和确定性假设。
2026-04-03 math-ph math.MP quant-ph
Why Quantum Mechanics is Hard to Understand
为了理解量子力学的基础,我们必须仔细思考理论概念是如何植根于经验的本质,并受到经验的限制,正如玻尔试图证明的那样。物理现象的几何图形因其清晰而受到青睐。然而,量子现象不允许它们。相反,描述的历史和动态方面是不同的,必须用不同但互补的语言来表达。客观的历史事实是用对象来记录的,而对象必然具有不精确的经验性质。动力学是基于对循环模式的定量抽象。“作用量”是这两种看待物理世界的方式之间的不连续性。
1998-12-17 gr-qc hep-th quant-ph
On the inconsistency of the Bohm-Gadella theory with quantum mechanics
Bohm-Gadella理论,有时被称为散射和衰变的时间非对称量子理论,是基于哈代公理。哈代公理断言李普曼-施温格方程的解是哈代函数空间上的泛函。时间的平行-重合箭头为哈代公理提供了物理证明。本文证明了Hardy公理是不正确的,因为Lippmann-Schwinger方程的解不作用于Hardy函数空间。它还表明,推导的澄清登记箭头的时间是有缺陷的。因此,Hardy函数在我们求解Lippmann-Schwinger方程时既不出现,也不应该出现。它还表明,玻姆-加代拉理论不依赖于相同的物理原理作为量子力学,它不解决任何问题,量子力学不能解决。因此,必须放弃玻姆-加代拉理论。
2006-06-22 hep-th math-ph math.MP
Quantum and Super-quantum enhancements to two-sender, two-receiver channels
我们研究了Popescu和Rohrlich的PR盒模型所代表的“超量子非局域关联”的后果,并表明PR盒可以提高两个接收器和两个接收器之间的噪声干扰信道的容量。PR盒关联违反了贝尔/CHSH不等式,因此比量子力学更强--更具非局域性;但又弱到足以尊重狭义相对论,禁止超光速通信。理解它们的力量将有助于我们深入了解量子力学的非定域性。我们展示了两个概念验证通道:首先,我们展示了两个发送器-接收器对之间的通道,其中不允许发送器进行通信,共享的超量子比特(PR盒)允许完美的通信。这一壮举是无法实现的最好的经典(共享没有资源)或量子纠缠辅助(共享纠缠)的策略。其次,我们证明了一类通道,其中可调参数实现了容量的双重分离;对于某些ε范围,超量子辅助策略优于纠缠辅助策略,而纠缠辅助策略又优于经典策略。
2017-01-13 cs.IT math.IT quant-ph
Towards the simplest model of quantum supremacy: Atomic boson sampling in a box trap
本文提出盒式陷阱中BEC气体非凝聚部分的原子玻色子采样作为量子霸权新平台,发现压缩和干涉自发生成,无需外部压缩源。
2023-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph