相对论半整数自旋粒子穿越势垒的超光速隧穿
综合物理
2017-07-17 v2
摘要
本文研究相对论性狄拉克半整数自旋自由粒子穿越矩形量子力学势垒的隧穿问题。若势垒与粒子之间的能量差为正，且势垒宽度足够大，则证明隧穿可能是超光速的。对于粒子与反粒子态的第一自旋分量，无论势垒宽度如何，隧穿总是超光速的。相反，粒子与反粒子态的第二自旋分量可能是亚光速或超光速，取决于势垒宽度。这些结果源于以相时间（phase time）衡量的隧穿时间研究。对于粒子与反粒子态的第一自旋分量，该时间总是负的，而对于粒子与反粒子态的第二自旋分量，无论势垒高度与宽度如何，它总是正的。总体而言，粒子态的隧穿时间始终为正，而反粒子态的隧穿时间变为负。此外，对于粒子与反粒子态，相时间随势垒增高趋于零。这与海森堡不确定性原理对量子隧穿的解释一致。本研究结果相对于现有文献具有创新性。此外，它们表明粒子的超光速行为出现在具有高能量约束的那些过程中。
引用
@article{arxiv.1705.00973,
title = {Superluminal Tunneling of a Relativistic Half-Integer Spin Particle Through a Potential Barrier},
author = {Luca Nanni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.00973},
year = {2017}
}
备注
13 pages, 8 figures