引力场中时钟稳定性的量子极限
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-18 v3 量子物理
摘要
高精度时钟对于基础物理以及天文学、计量学和全球定位系统的应用至关重要。在一项最新的技术突破中，NIST 的研究人员利用镱（Ytterbium）时钟实现了 分之一的稳定性。这自然引出了一个问题：时钟的稳定性是否存在根本极限？在本文中，我们指出引力和量子力学为时钟的稳定性设定了一个根本极限。该极限源于不确定性关系、引力红移和相对论时间膨胀效应的共同作用。例如，在地球引力场中的单离子氢脉泽时钟，其稳定性无法优于 分之一。这一观测结果对涉及引力和量子理论的实验室实验具有启示意义。
引用
@article{arxiv.1401.0774,
title = {Quantum Limit on Stability of Clocks in a Gravitational Field},
author = {Supurna Sinha and Joseph Samuel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0774},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 2 figures, 1 table, ms improved and tightened after discussions, references and acknowledgements inserted, clock instability emphasized not decoherence