基于量子电磁场的阿哈罗诺夫-玻姆效应的局域描述

在 Santos 和 Gozalo [Europhys. Lett. $\mathbf{45}$, 418 (1999)] 以及 Marletto 和 Vedral [Phys. Rev. Lett. $\mathbf{125}$, 040401 (2020)] 的开创性工作中，展示了阿哈罗诺夫-玻姆效应如何被描述为螺线管与量子带电粒子在通过干涉仪时交换虚光子的结果，其中粒子与螺线管均局域地与量子电磁场相互作用。这种相互作用导致粒子在干涉仪各路径上传播时产生局域且规范无关的相位。在此，我们通过使用洛伦兹规范下的量子电动力学形式体系改进了上述处理，其具有显式规范无关的交互哈密顿量以及虚纵向光子的存在。只有借助这种更完备且规范无关的处理，才能对具有任意几何的干涉仪中所获得的相位作出解释，而这正是我们处理的优势。我们还将结果推广到阿哈罗诺夫-玻姆效应的电学版本。最后，我们提出了一个可检验阿哈罗诺夫-玻姆相位生成局域性的实验。