海森堡不确定性原理是否适用于时间维度？
量子物理
2021-07-20 v3
摘要
海森堡不确定性原理（HUP）是否像适用于三个空间维度那样适用于时间维度？相对论认为应当如此；而当前的实践则予以否定。随着阿秒尺度测量的最新进展，现在已可以通过实验来决定这一问题。最直接的检验是测量量子粒子的到达时间：若 HUP 在时间上成立，则到达时间的弥散将可被测得地增大。我们在标准情形下发展了一种恰当的到达时间度量；将其推广到包含时间不确定性的情形；然后进行比较。如果 HUP 沿时间轴成立，则——正如预期——到达时间的不确定性会增大。结果完全受洛伦兹协变性约束，因此是唯一确定的，从而是可证伪的。于是我们面临一个实验问题。任何明确的解决都对量子力学与相对论中时间的角色具有重大意义。阳性结果还将在量子通信、阿秒物理（如蛋白质折叠）以及量子计算等领域具有重要实际应用。
引用
@article{arxiv.2101.10512,
title = {Does the Heisenberg uncertainty principle apply along the time dimension?},
author = {John Ashmead},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10512},
year = {2021}
}
备注
Presented as a talk at International Association for Relativistic Dynamics 2020 Conference; accepted for Journal of Physics: Conference Series: Proceedings of IARD 2020. 38 pages, 7 figures, 94 references. This is third revision, revised in response to reviewer comments