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量子粒子或波在给定空间区域停留多长时间?

量子物理 2016-12-31 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

与散射过程相关的延迟时间是量子力学中最重要的动力学方面之一。对此的一个常见度量是基于波包群速度描述的Wigner延迟时间,它很容易指示出无法接受的超光速甚至负的相互作用时间。人们还提出了许多其他度量,如停留时间,但它们也存在严重缺陷,特别是对于隐失波。实现与所关注空间区域具有因果联系的时间尺度的一个重要途径,是利用被称为量子时钟的额外自由度的动力学演化,例如外加磁场中电子的自旋,或置于所关注区域内的吸收或放大介质中光的相干衰减或增长。本文综述了为回答基本问题——量子粒子(或波)在空间特定区域停留多长时间——而发展出的几种方法。尽管我们仍未获得唯一的答案,但在理解时间尺度以及获取正定的相互作用时间方面已取得重要进展,其途径是注意到所有此类时钟都会受到伴随时钟势本身产生的虚假散射的影响(无论时钟势多么微弱),并通过消除这些虚假散射来实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.05709,
  title  = {How long does a quantum particle or wave stay in given region of space?},
  author = {S. Anantha Ramakrishna and Arun M. Jayannavar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05709},
  year   = {2016}
}

备注

Popular article, 25 pages, 6 figures