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波粒二象性与熵不确定性的等价性

量子物理 2014-12-23 v2

摘要

干涉仪揭示了量子力学的一个基本奥秘:单个粒子可以表现出波动行为,但当人们试图确定粒子在干涉仪内部的路径时,这种波动行为便会消失。这一思想已被定量表述为一个不等式,例如由 Englert 和 Jaeger、Shimony 以及 Vaidman 提出,该不等式给出了干涉可见度与路径可区分度之和的上界。这类波粒二象性关系(WPDRs)通常被认为在概念上不同于海森堡不确定性原理,尽管这一点存在争议。这里我们证明,WPDRs 精确对应于以熵(即 min 熵和 max 熵)表述的不确定性原理的现代形式。这一观察统一了量子力学中的两个基本概念。此外,通过将熵不确定性关系应用于干涉仪模型,它为推导新型 WPDRs 提供了一个稳健的框架。作为示例,我们推导了一个新的关系来刻画量子分束器中的相干性。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.4687,
  title  = {Equivalence of wave-particle duality to entropic uncertainty},
  author = {Patrick J. Coles and Jędrzej Kaniewski and Stephanie Wehner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4687},
  year   = {2014}
}

备注

9 + 16 pages, 8 figures. v2 presents a more complete and more general framework for wave-particle duality relations, as well as a more detailed analysis of the literature