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科学家揭示相对论场景中的量子互补性权衡

 2024/6/11 14:50:27 《最新论文》 作者:科学网 小柯机器人 我有话说(0人评论) 字体大小:+

近日,巴西ABC联邦大学的Marcos L. W. Basso与英国布里斯托尔大学的Ismael L. Paiva以及波兰格但斯克大学的Pedro R. Dieguez合作并取得一项新进展。经过不懈努力,他们揭示了相对论场景中的量子互补性权衡。相关研究成果已于2024年6月4日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。

该研究团队揭示了如何在任意时空背景下调整具有内自旋粒子的完全互补关系间的数量权衡。这种效应源于时空中的局部维格纳旋转,它将粒子的自旋与外部自由度紧密耦合。在他们的研究中,研究人员运用了两种通用的延迟选择干涉仪。尽管这两种干涉仪内部的互补性权衡有所不同,但它们的干涉可见性在任何相对论框架下均保持一致。

这项研究结果扩展了广义相对论对量子叠加的普遍退相干效应的发现,因为局部维格纳旋转是纯运动学的,排除了任何自旋动力学。为了进一步阐释这一点,研究人员还深入分析了结果的牛顿极限。

据悉,互补性在理解各种量子现象中起着关键作用。

附:英文原文

Title: Unveiling quantum complementarity tradeoffs in relativistic scenarios

Author: Marcos L. W. Basso, Ismael L. Paiva, Pedro R. Dieguez

Issue&Volume: 2024/06/04

Abstract: Complementarity plays a pivotal role in understanding a diverse range of quantum phenomena. Here, we show how the tradeoff between quantities of a complete complementarity relation is modified in an arbitrary spacetime for a particle with an internal spin. This effect stems from local Wigner rotations in the spacetime, which couple the spin to the systems external degrees of freedom. To conduct our study, we utilize two generalized delayed-choice interferometers. Despite differences in complementarity tradeoffs inside the interferometers, the interferometric visibility of both setups coincides in any relativistic regime. Our results extend the finding that general relativity induces a universal decoherence effect on quantum superpositions, as local Wigner rotations, being purely kinematical, preclude any spin dynamics. To illustrate, we analyze the Newtonian limit of our results.

DOI: 10.1103/PhysRevA.109.062207

Source: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.109.062207

来源:科学网 小柯机器人

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