論文の概要: Transformation of Spin in Quantum Reference Frames
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.05022v5
- Date: Mon, 29 Nov 2021 19:38:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 18:03:25.091204
- Title: Transformation of Spin in Quantum Reference Frames
- Title(参考訳): 量子参照フレームにおけるスピンの変換
- Authors: Marion Mikusch, Luis C. Barbado, \v{C}aslav Brukner
- Abstract要約: 回転(スピン)量子参照フレームのためのフレームワークを開発する。
これは非アベリア群に対する量子参照フレーム形式の最初の発展である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In physical experiments, reference frames are standardly modelled through a
specific choice of coordinates used to describe the physical systems, but they
themselves are not considered as such. However, any reference frame is a
physical system that ultimately behaves according to quantum mechanics. We
develop a framework for rotational (i.e. spin) quantum reference frames, with
respect to which quantum systems with spin degrees of freedom are described. We
give an explicit model for such frames as systems composed of three spin
coherent states of angular momentum $j$ and introduce the transformations
between them by upgrading the Euler angles occurring in classical
$\textrm{SO}(3)$ spin transformations to quantum mechanical operators acting on
the states of the reference frames. To ensure that an arbitrary rotation can be
applied on the spin we take the limit of infinitely large $j$, in which case
the angle operator possesses a continuous spectrum. We prove that rotationally
invariant Hamiltonians (such as that of the Heisenberg model) are invariant
under a larger group of quantum reference frame transformations. Our result is
the first development of the quantum reference frame formalism for a
non-Abelian group.
- Abstract(参考訳): 物理実験では、参照フレームは物理系を記述するために使用される座標の特定の選択によって標準的にモデル化されるが、それら自身はそのようなものではない。
しかしながら、任意の参照フレームは、最終的に量子力学に従って振る舞う物理系である。
我々は、スピンの自由度を持つ量子系を記述することに関して、回転(スピン)量子参照フレームの枠組みを開発する。
角運動量$j$の3つのスピンコヒーレント状態からなる系としてそのようなフレームに対して明示的なモデルを与え、古典的な$\textrm{SO}(3)$のスピン変換で生じるオイラー角を基準フレームの状態に作用する量子力学作用素にアップグレードすることでそれらの間の変換を導入する。
任意の回転がスピンに適用されるようにするために、無限大の$j$の極限を取る。
回転不変なハミルトニアン(ハイゼンベルクモデルのような)は、より大きな量子参照フレーム変換群の下で不変であることが証明される。
この結果は、非アベリア群に対する量子参照フレーム形式の最初の発展である。
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