論文の概要: Detection of quantum-vacuum field correlations outside the light cone
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.02377v1
- Date: Wed, 3 Nov 2021 17:46:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 06:39:32.973956
- Title: Detection of quantum-vacuum field correlations outside the light cone
- Title（参考訳）: 光円錐外における量子-真空場相関の検出
- Authors: Francesca Fabiana Settembrini, Frieder Lindel, Alexa Marina Herter,
Stefan Yoshi Buhman, J\`er\^ome Faist
- Abstract要約: 場の量子論によれば、空空間は空ではなく、量子真空ゆらぎで満たされる。
非因果接続時空点に対する真空場の相関関係を実験的に実証した。
この研究は、量子場理論における真空相関の時空構造を解析する第一歩となる。
- 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: According to quantum field theory, empty space -- the ground state of the
theory with all real excitations removed -- is not empty at all, but filled
with quantum-vacuum fluctuations. Their presence can manifest itself through a
series of phenomena such as the Casimir force, spontaneous emission, or
dispersion forces. These fluctuating fields possess correlations between
space-time points outside the light cone, i.e. between points which are
causally disconnected according to special relativity. A counterintuitive
consequence is that two initially uncorrelated quantum objects in empty space
(the quantum vacuum) which are located in causally disconnected space-time
regions, and therefore unable to exchange information, can become correlated.
Using electro-optic sampling, we have experimentally demonstrated the existence
of correlations of the vacuum fields for non-causally connected space-time
points. This result is obtained by detecting and analyzing vacuum-induced
correlations between two 195 fs laser pulses separated by a time of flight of
470 fs which propagate through a nonlinear crystal. Our theory reveals the vast
majority of the correlations as stemming from space-time points outside the
light cone. This work marks a first step in analyzing the space-time structure
of vacuum correlations in quantum field theory.
- Abstract（参考訳）: 場の量子論によれば、すべての実励起を取り除いた理論の基底状態である空空間は空ではなく、量子真空のゆらぎで満たされている。
それらの存在はカシミール力、自発的放出、分散力といった一連の現象を通じて現れる。
これらのゆらぎ場は光円錐の外の時空点、すなわち特別な相対性理論に従って因果的に非連結な点の間の相関を持つ。
直観に反する結果として、因果的に切り離された時空領域にある空空間(量子真空)の2つの初期無相関量子物体は、情報の交換ができない。
電気光学サンプリングを用いて、非因果接続時空点に対する真空場の相関関係を実験的に実証した。
この結果は、非線形結晶を伝播する470 fsの飛行時間で分離された2つの195 fsレーザーパルス間の真空誘起相関を検出し、解析することによって得られる。
我々の理論は、光円錐の外側の時空点から生じる相関のほとんどを明らかにする。
この研究は、量子場理論における真空相関の時空構造を解析する第一歩となる。
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