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通过千克级质量更新量子坍缩模型的约束

量子物理 2024-11-27 v1

摘要

量子力学作为解释所有微观现象的理论,在描述具有经典行为的宏观物体时面临挑战。为解决微观-宏观差异,人们提出了连续自发局域化(Continuous Spontaneous Localization, CSL)和迪奥西-佩纳罗(Diosi-Penrose, DP)模型等坍缩模型。这些模型在经验上修改量子理论,以与宏观系统的观察到经典行为相一致。基于前期工作[《Phys. Rev. D, 95(8):084054(2017)》]和[《Phys. Rev. D, 94:124036(2016)》],本文利用来自 LISA Pathfinder([《Phys. Rev. D, 110(4):042004(2024)》])更新后的加速度噪声数据,给出了对坍缩模型参数的改进界限。当 rCSL=107r_{\rm CSL}=10^{-7}\,m 时,CSL 坍缩率被限制在 λCSL8.3×1011\lambda_{\rm CSL} \leq 8.3\times 10^{-11}\,s1^{-1}(以毫赫兹频段为准),而 DP 模型的正则化截止尺度被限制为 \sigma_{\rm DP}\sim 285.5}\,fm。此外,我们讨论了利用深层地下实验室测试这些量子坍缩模型的潜在优势。结果表明,当前深层地下实验室的安静地震条件,可能将 CSL 坍缩模型的约束限制在 λCSL3×1011\lambda_{\rm CSL}\leq3\times 10^{-11}\,s1^{-1}(当 rCSL=107r_{\rm CSL}=10^{-7}\,m 时)。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.17588,
  title  = {Updating the constraint on the quantum collapse models via kilogram masses},
  author = {Qi Dai and Haixing Miao and Yiqiu Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17588},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 3 figures