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波函数坍缩与随机行走

量子物理 2022-10-12 v1

摘要

波函数坍缩模型修正薛定谔方程,使之描述宏观可区分态叠加向其中之一的快速演化。这为“测量问题”的物理解决提供了现象学基础。此类模型与标准量子理论存在可实验检验的差异。目前发展最完善的此类模型是连续自发局域化(CSL)模型,其中涨落经典场与粒子相互作用引起坍缩。该相互作用的一个“副作用”是场将动量传递给粒子,使小块物质发生随机行走。我们在此探究此现象以提供可实验检验的预言。我们依据CSL考察球与盘的中平动扩散,以及盘的转动扩散。例如,我们发现半径为 2·10^{-5} cm、厚度为 0.5·10^{-5} cm 的盘在约70秒内扩散过 2π rad(这假设了“标准”CSL参数值)。标准量子理论相应的均方根扩散比此小 10^{-3} 倍。在报道的 < 5·10^{-17} Torr 压强(于 4.2°K 达成)下,空气分子与盘碰撞的平均时间间隔约为45分钟(且光子碰撞引起的扩散可完全忽略)。这足以在广泛参数范围内观测假想的CSL扩散。这鼓励考虑此类实验如何实际进行,本文以关于此主题的一些思考作结。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0208009,
  title  = {Wavefunction Collapse and Random Walk},
  author = {Brian Collett and Philip Pearle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0208009},
  year   = {2022}
}

备注

27 pages, 2 figures