Can Light Signals Travel Faster than c in Nontrivial Vacuua in Flat space-time? Relativistic Causality II
在本文中,我们表明,沙恩霍斯特效应(真空边界或卡西米尔型真空)不能用来产生信号,显示可测量的速度比c。此外,我们的目标是表明沙恩霍斯特效应将违反狭义相对论,因为它允许真空中的光速可变,除非人们可以指定一个小的不变长度尺度。这个不变的长度尺度将为所有惯性观测者所接受。我们假设不变长度的近似尺度。
2007-06-04 quant-ph
Relativity of motion in quantum vacuum
本文通过一维空间中运动腔体的模型研究量子真空中的运动相对性,提出利用时域脉冲整形和频谱频率转换等新效应来区分运动诱导辐射与杂散效应。
2001-05-11 gr-qc quant-ph
Hadronic vacuum polarization correction to atomic energy levels
用半经验方法计算了类氢离子和μ子氢的强子真空极化引起的原子能级移动。从$e^-e^+$湮没成强子的实验截面中得到一个参量强子极化函数,并利用它导出了一个有效的相对论Uehling势。利用解析的Dirac-Coulomb波函数和考虑有限核尺寸的束缚波函数计算了低能级强子真空极化引起的能量修正。导出了扩展核的强子Uehling势和点状核的相对论能移的封闭公式。这些结果进行了比较,现有的非相对论理论的解析公式。
2022-09-07 hep-ph physics.atom-ph quant-ph
Relativistically Invariant Markovian Dynamical Collapse Theories Must Employ Nonstandard Degrees of Freedom
证明了标准相对论性量子场论,即所有场都满足时空平移的发生器在前向光锥中具有谱的条件的理论,不可能存在不确定性演化。论证的过程是论证一个相对论不变的理论必须有一个稳定的真空,然后证明真空的稳定性,以及相对论因果关系的要求,需要确定性进化,如果所有的自由度都是标准的自由度。
2017-12-11 quant-ph
One-particle excitations and bound states in non-relativistic current $\times$ current model
在具有电流$\times$电流型相互作用的非相对论量子场模型框架下,研究了真空结构、单粒子激发谱及其束缚态。发现了模型的隐藏对称性,它可以是破缺的,也可以是精确的,这取决于耦合常数的大小。“穿透”真空的效应,产生重费米子激发的外观,可能发生在自发破缺阶段。
1995-08-18 quant-ph
Electron-positron vacuum instability in strong electric fields. Relativistic semiclassical approach
研究了强电场中正负电子真空的不稳定性。首先在$Z>137/2$中讨论了无自旋玻色子和电子的库仑中心,然后重点讨论了带电荷$Z>137$的有限大小原子核场中的深电子能级和正电子的自发产生.接着,研究了这些效应在低能重离子碰撞中的应用。然后,我们考虑了在含有$Z\gg Z_{\rm cr}$的超荷核场中,穿过下连续区$ε=-m$边界的上连续区能级上的“电子凝聚”现象。最后,注意力集中在多粒子问题的极化的QED真空和电子凝聚在超短距离的电荷源。我们主张的主要区别的情况下,当源的大小是大于极的大小$r_{\rm pole}$,在真空的介电常数达到零,和较小的$r_{\rm pole}$。一些论点有利于QED的逻辑一致性。所有的问题都被认为是在相同的相对论半经典的方法。
2021-06-02 hep-ph hep-th nucl-th
Quantum vacuum effects in non-relativistic quantum field theory
本文研究了色散关系非线性对非相对论系统量子真空能的影响,通过复薛定谔量子场论非微扰计算发现,在临界环尺寸处相互作用与旋转竞争使真空能达极大值且力变号,该行为可由超冷原子实验验证。
2023-09-14 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
An inequality for relativistic local quantum measurements
University of Sapienza(罗马大学)
该研究推导了相对论局部量子测量中真空激发可检测性的上限不等式,探讨了测量局域性对真空灵敏度与激发灵敏度的权衡,并指出其在量子场论和测量问题中的意义。
2025-09-15 hep-th quant-ph
Relativistic and non-relativistic quantum Brownian motion in an anisotropic dissipative medium
本文利用最小耦合方法研究了在相对论和非相对论两种情况下,各向异性耗散介质中粒子在任意势作用下的量子布朗运动。导出了一般的量子朗之万方程,得到了系统的量子噪声和动力学变量的显式表达式。给出了正则变量运动方程的显式解,得到了耗散介质中带电粒子辐射反应的表达式。最后通过实例说明了该方法的适用性。
2014-01-30 quant-ph
Motion induced by asymmetric excitation of the quantum vacuum
在过去的51年里,人们系统地研究了量子真空场与运动物体耦合所产生的激发效应。在这里,我们提出并研究了一个有点颠倒的设置:一个对象,最初在休息,其运动成为诱导的激发量子真空所造成的对象本身。在本模型中,这种激发通过其特征参数之一的时间变化而在物体的不同侧不对称地发生,该特征参数将其与量子真空场耦合。
2020-09-19 hep-th quant-ph
Is superluminal motion in relativistic Bohm's theory observable?
我们表明,问题的超光速运动的因果关系,粒子解释玻色子领域是不可观察的宏观距离。
1996-12-05 quant-ph
Relativistic Coulomb problem for Z larger than 137
我们提出了一个相对论性的单参数厄米特理论的库仑问题的电荷大于137。在非相对论极限下,理论变得与薛定谔-库仑问题相同。此外,它与(\alph Z)^2阶的狄拉克-库仑问题一致,其中α是精细结构常数。理论中的真空是稳定的,对所有Z都不存在“荷电真空”问题。此外,可以消除正负能态之间的跃迁。得到了相对论束缚态能谱和相应的旋量波函数。
2010-05-09 hep-th quant-ph
Relativistic motion with linear dissipation
本文给出了一种求解一维耗散系统拉格朗日量和哈密顿量的一般形式。的形式主义是说明通过将其应用到一个相对论性粒子的情况下,线性耗散。相对论波动方程求解的自由粒子的线性耗散。
2005-03-29 quant-ph
The Relativistic Quantum Motions
利用相对论量子定态Hamilton-Jacobi方程,在等价假设的框架下,以相对论和量子拉格朗日量为基础,构造了一维相对论量子系统的拉格朗日量,导出了代表相对论量子牛顿定律第一积分的三阶运动方程.然后,我们画出了在常数势和线性势作用下运动的粒子的相对论量子轨道。我们建立节点的存在,并将它们与德布罗意波长联系起来。
2004-07-06 quant-ph
Detectability of dissipative motion in quantum vacuum via superradiance
我们提出了一个实验产生和检测真空诱导耗散运动。共振驱动的高频机械谐振器有望通过光子发射耗散量子真空中的能量。光子被存储在一个高质量的电磁腔中,并通过它们与超冷碱金属原子的相互作用进行检测,这些原子是在超精细态的反转种群中制备的。产生的光子的超辐射放大导致可检测的射频信号在时间上与预期的背景可区分。
2007-05-20 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Relativistic quantum Brownian motion
提出了一个融合相对论、量子力学和热力学的Wigner-Klein-Kramers方程。将Breit-Fermi哈密顿量应用于耗散的Madelung流体动力学,研究了相对论效应对量子布朗运动的影响.本文导出了一个新的热量子Smoluchowski方程,它考虑了玻姆量子势的相对论修正。
2013-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Mechanical Motion of Relativistic Particle in Non-Continuous Spacetime
研究了相对论性粒子在非连续时空中的量子力学运动。时空模型是二维闵可夫斯基时空的一个稠密、合理的子集。狄拉克方程的解是使用费曼棋盘模型的广义版本计算的。它们与连续统传播子密切相关。
2002-12-09 quant-ph
Motion of a particle and the vacuum
我们提出了一个自由粒子在物理真空中的确定性动力学,这被认为是一个离散的(量子)介质。考虑到粒子与介质的相互作用,对粒子的运动进行了研究。假设这种相互作用导致了在正则粒子周围的真空介质中出现特殊的虚激发,称为“惯性子”。运动方程的解表明,惯性子云围绕粒子振荡,振幅为$Λ=λv/c$,其中$λ$是德布罗意波长,v是粒子的初速度,c是惯性子的初速度(光速)。这种运动的振荡性质也适用于粒子,德布罗意波长$λ$成为空间振荡的振幅。振荡频率$ν$由关系式$E=hν$给出。分析了本模型与正统非相对论波动力学的联系。
1999-11-05 quant-ph
Motion of an electron through vacuum fluctuations
本文研究电磁真空对非相对论电子运动的影响,推导无逃逸解的位置期望值运动方程,并指出真空涨落诱导的约化密度矩阵退相干并非不可逆的相干性损失。
2023-06-01 gr-qc hep-ph hep-th
Vacuum fluctuations and Brownian motion of a charged test particle near a reflecting boundary
我们研究了与完美反射平面边界附近电磁真空涨落耦合的带电测试粒子的布朗运动。边界的存在改变了电场的量子涨落,这反过来又改变了测试粒子的运动。我们计算测试粒子的速度和位置的均方波动。在横向于边界的情况下,结果是否定的。这可以被解释为减少了否则会存在的量子不确定性。
2004-08-25 gr-qc hep-th quant-ph
Scalar QED Model for Polarizable Particles in Thermal Equilibrium or in Hyperbolic Motion in Vacuum
提出标量 QED 模型统一描述可极化粒子在辐射热平衡与真空双曲运动中的摩擦和动量涨落,证明二者分别对应 Planck 平衡与 Davies-Unruh 热效应。
2023-11-07 quant-ph
Random motion of quantum reactive harmonic oscillator. Thermodynamics of Vacuum of Asymptotic Subspace
将振子与真空相互作用系统视为量子反应谐振子(QRHO)的随机运动问题。它是用扩展空间中的复概率过程的波泛函来表示的。该波泛函服从随机微分方程(ε)。在泛函空间R{W(t)}中引入二阶非线性Langevin型泛函,将原方程中的变量分离。得到了Fokker-Plank型空间R{W(t)}中的一般测度,并构造了随机QRHO的全波函数(混合波)的表达式,作为随机基集上的泛函展开.构造了相应的转移矩阵S_br。对于函数空间的Wiener型测度W(t),得到了真空-真空转移概率的精确表示.在渐近空间R1_as上详细描述了真空热力学。计算了振子基态的能量、位移、膨胀和熵的精确值。
1997-12-16 quant-ph
Brownian motion of a charged test particle in vacuum between two conducting plates
研究了两个理想导电平板之间的量子电磁真空涨落引起的带电测试粒子的布朗运动,计算了测试粒子的速度和位置的均方涨落。我们的结果表明,在垂直于板的方向上的布朗运动加强相比,在单板的情况下。与这种正常的布朗运动相关的有效温度可能是单板情况下的三倍。然而,在纵向方向上的速度和位置的负色散,这可以被解释为减少粒子的量子不确定性,由于第二板的存在,获得正修正,因此被削弱。
2004-12-02 hep-th quant-ph
Cooling the Motion of a Silica Microsphere in a Magneto-Gravitational Trap in Ultra-High Vacuum
悬浮光学机械系统,特别是被困在真空中的粒子,为研究与环境隔离的物体的机械行为提供了独特的平台。最终,这样的系统可能使研究量子力学、引力和其他弱力的基本问题成为可能。虽然纳米颗粒的光学捕获已经成为典型的悬浮光学机械系统,但由于所需的高光强的加热,特别是当与高真空环境结合时,它并非没有问题。本文研究了超高真空中的磁引力阱。与光阱相比,我们利用永磁体产生的磁场和引力相互作用,为反磁性粒子创造了一个完全被动的陷阱。我们证明了冷却的质心运动的被困的二氧化硅微球从环境温度到一个有效的温度接近或低于一毫开尔文在两个自由度的光学反馈阻尼。
2018-02-09 quant-ph
Brownian Motion in Robertson-Walker Space-Times from electromagnetic Vacuum Fluctuations
我们考虑在空间平坦的Robertson-Walker宇宙背景中耦合到量子化电磁场的经典粒子。我们发现,这些粒子通常经历布朗运动,并获得一个非零的均方速度,这取决于宇宙的标度因子。这种布朗运动可以解释为在依赖于时间的背景时空中反关联真空涨落的非抵消。我们考虑几种类型的耦合到电磁场,包括粒子与净电荷,磁偶极矩,和电极化。我们还研究了几种不同的模型比例因子。
2008-04-08 gr-qc hep-th quant-ph
Movement and Fluctuations of the Vacuum
量子场具有零点或真空涨落,其在任何散射体上引起机械效应,即广义卡西米尔力。因此,当面对真空中运动的相对性原理时,真空的对称性提出了一些基本问题。匀加速运动加速运动的特殊情况特别有趣,这与加速坐标系中真空的出现这一备受争议的问题有关。在广义相对论中常用的林德勒表示法的选择,将真空涨落转化为热涨落,增加了解释的困难。与此相反,匀加速标架的共形表示符合场传播和量子真空的对称性,从而导致将运动的相对性原理扩展到匀加速。在真空中以非均匀加速度运动的镜子会辐射。相关的辐射反作用力通过波动-耗散关系直接与静止反射镜感受到的波动力相关联。真空中的散射体经历描述不可约量子涨落的量子布朗运动。真空涨落对时空位置的测量施加了最终的限制,从而挑战了量子框架内时空局域化的概念。对于大于普朗克质量的测试质量,局域化的极限由引力真空涨落决定。不仅时空中的位置,而且测地距离都表现为量子变量,反映了基础几何的必要量子性质。
1997-06-16 gr-qc quant-ph
Stochastic Theory of Relativistic Particles Moving in a Quantum Field: II. Scalar Abraham-Lorentz-Dirac-Langevin Equation, Radiation Reaction and Vacuum Fluctuations
本文应用开放系统的概念和影响泛函理论建立了量子标量场中相对论运动无自旋粒子的随机理论。介于量子和半经典之间的随机机制抓住了完整理论的统计力学属性。将粒子中心世界线量子化公式应用于标量QED的量子场论,导出了含时(标量)Abraham-Lorentz-Dirac(ALD)方程,并证明了它是非线性粒子场系统的正确的半经典极限,而不需要作偶极或非相对论近似.进展到随机制度,我们推导出非线性耦合粒子场系统的多粒子ALD-Langevin方程。这些方程,我们展示了如何解决依赖于时间的耗散/噪声/重整化的半经典和随机限制的QED。阐明了辐射反应、量子耗散和真空涨落的关系以及初始条件在产生非洛仑兹不变噪声中的作用。我们强调退相干在达到半经典极限中的基本作用,这也表明了正确的方式来思考失控的解决方案和预加速的问题,从ALD方程中的三阶导数项的存在。我们表明,以这种方式获得的半经典自洽的解决方案是“悖论”和病理免费技术和概念。这种自洽的处理作为一个新的平台,调查有关的相对论运动电荷的问题。
2001-06-01 gr-qc hep-ph quant-ph
Relativistic free-motion time-of-arrival
本文系统地发展了大质量自旋1/2粒子的相对论自由运动到达时间理论。相对论性到达时间算符由于粒子-反粒子的对称性而具有自伴延拓性,这与以往文献中对非相对论性到达时间算符的研究不同.我们的理论的非相对论性限制与非相对论性到达时间理论是一致的。通过比较自由狄拉克粒子的到达时间算符和哈密顿算符,我们可以看到位置空间和动量空间之间的对偶性。
2007-10-22 quant-ph
Constants of motion and quantum non-relativistic motion of a charged particle on a flat surface with transversal magnetic field
本文通过运动常数研究横向磁场中平面上带电粒子的量子运动,找到了Landau解及不可分离解,并给出对称规范下的新解,由此推导出磁通量子化。
2024-06-23 quant-ph
Effect of relativistic motion on witnessing non-classicality of quantum states
我们证明了量子态的非经典性的操作定义依赖于观察者的运动。我们使用相对论性的Unruh-DeWitt探测器模型来证明探测场态的非经典性。事实证明,基于量子态的P-表示性质的见证依赖于探测器的轨迹。设备的惯性和非惯性运动对见证人的性能具有质的不同影响。
2017-01-23 quant-ph
Comment on "Towards universal quantum computation through relativistic motion"
arXiv:1311.5619v1中报道的工作提出通过腔的相对论运动产生连续变量的团簇态。这一建议并没有产生作者所声称的国家。实际产生的状态通常不知道对基于测量的量子计算有用。
2013-12-21 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Vacuum polarization in molecules I: Uehling interaction
本文提出了便于分子相对论电子结构计算实现的领头阶 Uehling 真空极化贡献表述,并对 E119$^+$ 离子和 E119F 分子进行了含真空极化效应的相对论平均场基准计算。
2024-08-07 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Darwinism in quantum Brownian motion: the vacuum as a witness
我们研究了量子达尔文主义--在零温度量子布朗运动中,一个退相干系统的信息被其环境冗余记录。一个初始的非定域量子态留下的记录,其冗余度随着其空间范围的扩大而迅速增加。显著的离域(例如,一个薛定谔猫态)导致高冗余:许多观察者可以测量系统的位置而不扰动它.这解释了客观的(即经典的)存在einselected,抗退相干指针态的宏观对象.
2007-04-26 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Relativistic motion of an Airy wavepacket in a lattice potential
研究一维格点势中Airy波包的动力学性质。在通常的连续介质中,这样的波包经历均匀的加速度,与此相反,晶格限制了它的速度,因此加速度不能无限地继续下去。相反,我们表明波包的运动是由相对论运动方程描述的,令人惊讶的是,这些方程自然地产生于标准非相对论薛定谔方程下的演化。晶格势的存在使得波包的运动可以通过Floquet工程来控制。特别是,在相对论性极限下,波包的运动是类似光子的,这种控制形式允许它模拟标准和负折射。因此,晶格势中的艾里波包可以用作相对论量子系统的强大而灵活的模拟器。
2018-12-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Standard quantum limit of angular motion of a suspended mirror and homodyne detection of ponderomotively squeezed vacuum field
相对于激光测量悬置反射镜平移运动中的量子噪声而言,悬置反射镜角运动测量中的量子噪声尽管具有潜在的重要性,但尚未得到深入的研究。本文导出了角运动测量中量子噪声的表达式。该表达式表明,一阶厄米-高斯模光场的一个正交分量产生量子传感噪声,另一个正交分量产生量子反作用噪声,即一阶真空场受到有质动压缩.还示出了光在反射镜与光的检测位置之间获取的古伊相移对应于零差角。因此,通过选择适当的探测位置,可以消除量子反作用噪声,并可以超过标准量子极限,类似于通过选择适当的零差角来消除量子辐射压力噪声。
2016-07-06 gr-qc quant-ph
Path Integral for Relativistic Equations of Motion
给出了Klein-Gordon方程和Dirac方程的非Grassmanian路径积分表示。路径积分的轨迹通过相对论修正变得可微。从重整化群的观点简要讨论了非相对论极限。
1998-03-16 hep-th quant-ph
Relativistic Motion with Superconducting Qubits
我们展示了如何在电路量子电动力学架构的量子位场耦合强度的动态调制模仿量子位在相对论速度的运动。这使我们能够提出一个现实的实验来检测来自模拟加速辐射的微波光子。此外,通过将这种技术与动态Casimir物理相结合,我们增强了研究超导电路量子场论中相对论现象的工具箱。
2015-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con gr-qc