論文の概要: Billiard-ball paradox for a quantum wave packet

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.05399v2
• Date: Tue, 16 Aug 2022 10:58:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-13 12:39:52.275324
• Title: Billiard-ball paradox for a quantum wave packet
• Title（参考訳）: 量子ウェーブパケットに対するビリヤード球パラドックス
• Authors: Lachlan G. Bishop, Timothy C. Ralph, Fabio Costa
• Abstract要約: ビリヤードボールパラドックス(ビリヤードボールパラドックス、英: Billiard-ball paradox)は、閉じた時間のような曲線に沿って時間に遡る物体の問題である。 パラドックスの量子バージョンを開発し,ワームホールタイムマシンを含む領域を通して(半古典的な)波のパケットが進化する。 連続極限におけるモデルについて論じ、収束を保証するための様々な方法に特に焦点をあてる。
• 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: Past studies of the billiard-ball paradox, a problem involving an object that travels back in time along a closed timelike curve (CTC), typically concern themselves with entirely classical histories, whereby any trajectorial effects associated with quantum mechanics cannot manifest. Here we develop a quantum version of the paradox, wherein a (semiclassical) wave packet evolves through a region containing a wormhole time machine. This is accomplished by mapping all relevant paths on to a quantum circuit, in which the distinction of the various paths is facilitated by representing the billiard particle with a clock state. For this model, we find that Deutsch's prescription (D-CTCs) provides self-consistent solutions in the form of a mixed state composed of terms which represent every possible configuration of the particle's evolution through the circuit. In the equivalent circuit picture (ECP), this reduces to a binomial distribution in the number of loops of time machine. The postselected teleportation prescription (P-CTCs) on the other hand predicts a pure-state solution in which the loop counts have binomial coefficient weights. We then discuss the model in the continuum limit, with a particular focus on the various methods one may employ in order to guarantee convergence in the average number of clock evolutions. Specifically, for D-CTCs, we find that it is necessary to regularise the theory's parameters, while P-CTCs alternatively require more contrived modification.
• Abstract（参考訳）: ビリヤード・ボールパラドックス(ビリヤード・ボール・パラドックス、英: billiard-ball paradox)は、閉時間的曲線 (ctc) に沿って時間的に遡る物体に関する問題であり、量子力学に関連する軌道効果は現れない。 ここでは、(半古典的)波のパケットがワームホールタイムマシンを含む領域を通じて進化するパラドックスの量子バージョンを開発する。 これは、関連するすべてのパスを量子回路にマッピングすることで達成され、ビリヤード粒子をクロック状態で表現することで、様々なパスの区別が容易になる。 このモデルに対し、Deutschの処方(D-CTCs)は、回路を通して粒子の進化の可能な全ての構成を表す用語からなる混合状態の形で自己整合解を提供する。 等価回路画像(ECP)では、時間マシンのループ数における二項分布に還元される。 一方, postelected teleportation prescription (p-ctcs) はループ数が二項係数重みを持つ純粋状態解を予測している。 次に、連続体極限におけるモデルについて議論し、クロック進化の平均数の収束を保証するために用いられる様々な方法に特に焦点をあてる。 具体的には、D-CTCは理論のパラメータを正規化する必要があるが、P-CTCはより複雑な修正を必要とする。

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