以无优先参考系下的守恒回应Mermin挑战
量子物理
2020-09-29 v6
摘要
1981年,Mermin发表了一篇如今著名的论文,题为《把原子世界带回家:人人均可理解的量子之谜》,Feynman称之为“我所知物理学中最优美的论文之一”。其中,他提出了“Mermin装置”,以Bell自旋态为“普通读者”阐明量子纠缠的难题。随后他向“物理学家读者”发起挑战,要求以“对挣扎于该装置所引发困境的普通读者有意义的方式”解释该装置的运作原理。本文中,我们展示“无优先参考系(NPRF)下的守恒”如何回应这一挑战。简言之,Alice与Bob的Stern-Gerlach自旋测量结果在同一参考系中显式成立的守恒,在不同参考系中仅平均成立,而非逐次试验成立。该守恒在其对应Bell自旋态在Hilbert空间中的SU(2)不变性下,于实空间相关对称面内是SO(3)不变的。由于NPRF亦负责狭义相对论的诸公设,并因而负责其时间膨胀与长度收缩的反直觉方面,我们看到,通过它们的“谜团”关联非相对论量子力学与狭义相对论的对称群是受限Lorentz群。
引用
@article{arxiv.1809.08231,
title = {Answering Mermin's Challenge with Conservation per No Preferred Reference Frame},
author = {W. M. Stuckey and Timothy McDevitt and Michael Silberstein and T. D. Le},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08231},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 9 figures. This version as revised and resubmitted to Scientific Reports