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非定域实在性:量子力学中存在相位不确定性吗?

量子物理 2017-03-20 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

在量子力学和广义相对论诞生一个世纪后,这两个理论都取得了巨大的实证成功,构成了现代物理学的基石。然而,悖论的是,它们深受根深蒂固且迄今无法解决的冲突之苦。促使人们质疑相对论定域性观念的动机包括:隐变量理论的贝尔不等式、宇宙学视界问题,以及洛伦兹破坏的量子几何动力学方法(如 Horava-Lifshitz 引力)。在此,我们探讨了一种近期提出的关于量子力学的“真实系综”非定域描述,其中“粒子”可以相互复制其可观测量值及其相位,且不受空间分离的影响。我们首先明确了该理论的具体形式,确保其自洽性,并以(普通)量子力学为其不动点,即所有具有相同可观测量值的粒子拥有相同的相位。随后,我们通过数值和解析方法研究了简单模型中该不动点的稳定性。我们提供的证据表明,大多数系统(在我们的研究中)对偏离量子力学的小扰动具有局部稳定性;此外,每个可观测量值对应的相位方差以及系统性地偏离量子力学的程度,均按 \sim (能量×\times时间)2n^{-2n} 衰减,其中 n1n \geq 1。有趣的是,这种收敛性由能量的绝对值(而非能量差)控制,这暗示了其与引力物理之间可能存在联系。最后,我们讨论了与该理论相关的不同问题,以及其在原初宇宙学扰动谱和宇宙学常数问题上的潜在新颖应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.4083,
  title  = {A Non-Local Reality: Is there a Phase Uncertainty in Quantum Mechanics?},
  author = {Elizabeth S. Gould and Niayesh Afshordi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.4083},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 3 figures, 5 tables with figures; explanations of model clarified, updated to match version to appear in Foundations of Physics