Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2502.21295

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2502.21295 (quant-ph)
[提交于 2025年2月28日 ]

标题: 自由下落中的量子到达时间

标题: Quantum arrival times in free fall

Authors:Mathieu Beau, Timothey Szczepanski, Rafael Martellini, Lionel Martellini
摘要: 时间测量$T_x$在位置$x$的概率分布可以根据在时间$t$处的位置测量$X_t$的概率分布推断得出,如 Born 规则所述 [连续量子系统的到达时间分布及其在量子回流中的应用,Phys. Rev. A 110, 052217 (2024)]。在自由下落的应用中,这一发现被用来预测在长时间飞行范围内,相对于经典到达时间,掉落的量子粒子存在质量相关的正相对位移 [M. Beau 和 L. Martellini, 自由下落原子的到达时间量子延迟,Phys. Rev. A 109, 012216 (2024)]。本文在两个重要方向上扩展了这些结果。我们首先表明,对于质量为$m$的高斯量子粒子,在均匀重力场$g$中下落时,时间测量和位置测量的不确定性由关系$ \Delta T_x \Delta X_t \geq \frac{\hbar}{2mg} . $相关联。这种新的不确定性关系形式表明,选择初始状态以获得较低的测量位置不确定性会导致测量到达时间的不确定性增加。其次,我们研究了从非高斯初始叠加态开始自由下落的粒子情况,我们预测在探测器位置作为平均到达时间的函数中会出现由重力引起的干涉和振荡,这可以解释为类似 Zitterbewegung 效应的特征。
摘要: The probability distribution of a time measurement $T_x$ at position $x$ can be inferred from the probability distribution of a position measurement $X_t$ at time $t$ as given by the Born rule [Time-of-arrival distributions for continuous quantum systems and application to quantum backflow, Phys. Rev. A 110, 052217 (2024)]. In an application to free-fall, this finding has been used to predict the existence of a mass-dependent positive relative shift with respect to the classical time-of-arrival in the long time-of-flight regime for dropped quantum particles [M. Beau and L. Martellini, Quantum delay in the time of arrival of free-falling atoms, Phys. Rev. A 109, 012216 (2024).]. The present paper extends these results in two important directions. We first show that for a Gaussian quantum particle of mass $m$ dropped in a uniform gravitational field $g$, the uncertainties about time and position measurements are related by the relation $ \Delta T_x \Delta X_t \geq \frac{\hbar}{2mg} . $ This novel form of uncertainty relation suggests that choosing the initial state so as to obtain a lower uncertainty in the measured position leads to a higher uncertainty in the measured arrival time. Secondly, we examine the case of a free-falling particle starting from a non-Gaussian initial superposed state, for which we predict the presence of gravitationally induced interferences and oscillations in the mean time-of-arrival as a function of the detector's position that can be interpreted as the signature of a Zitterbewegung-like effect.
评论: 9页 + 2页的补充材料,8幅图。arXiv管理员注:与arXiv:2403.06057有大量文本重叠
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 广义相对论与量子宇宙学 (gr-qc); 数学物理 (math-ph)
引用方式: arXiv:2502.21295 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2502.21295v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.21295
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Mathieu Beau [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 2 月 28 日 18:26:40 UTC (307 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-02
切换浏览方式为:
gr-qc
math
math-ph
math.MP

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号