来自量子场亚周期模式真空涨落的时间-能量不确定性关系

时间-能量不确定性关系常被用作相互作用量子场论中虚粒子的启发式解释。然而，这一解释在更仔细的审视下会因若干原因而失效。尽管在量子力学中已经建立了时间-能量不确定性界的具体推导和解释——最著名的是 Mandelstam 和 Tamm 在 1945 年的工作——但这些界与量子场论中虚粒子概念之间尚无已知的严格联系。在本工作中，我们使用一个模型，其中与自由标量场亚周期模式相关的虚激发可以以单位效率转换为与共轭场耦合的理想化快速开关谐振子 Unruh-DeWitt 探测器的实激发。将时间不确定性定义为探测器-场相互作用的有效持续时间，我们证明在深度亚周期区域满足时间-能量不确定性关系。我们的结果为量子场论中虚粒子的教科书启发式图景提供了具体的操作含义，即通过时间-能量不确定性原理来理解。