論文の概要: Emergence of Classicality in Stern-Gerlach Experiment via Self-Gravity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08363v2
• Date: Sat, 10 Dec 2022 11:50:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 12:29:54.384695
• Title: Emergence of Classicality in Stern-Gerlach Experiment via Self-Gravity
• Title（参考訳）: Stern-Gerlach実験における自己重力による古典性の創出
• Authors: Sourav Kesharee Sahoo, Radhika Vathsan, Tabish Qureshi
• Abstract要約: 量子力学からの古典性の創出は、これまでのところ満足のいく解決法を持っていない。 シュル・オーディンガー・ニュートンモデル(英語版)は、大質量スピン-1/2粒子の進化における半古典的自己重力の役割を研究するために用いられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Emergence of classicality from quantum mechanics, a hotly debated topic, has had no satisfactory resolution so far. Various approaches including decoherence and gravitational interactions have been suggested. In the present work, the Schr\"odinger-Newton model is used to study the role of semi-classical self-gravity in the evolution of massive spin-1/2 particles in a Stern-Gerlach experiment. For small mass, evolution of the initial wavepacket in a spin superposition shows a splitting in the magnetic field gradient into two trajectories as in the standard Stern-Gerlach experiment. For larger mass, the deviations from the central path are less than in the standard Stern-Gerlach case, while for high enough mass, the wavepacket does not split, and instead follows the classical trajectory for a magnetic moment in inhomogeneous magnetic field. This indicates the emergence of classicality due to self-gravitational interaction when the mass is increased. In contrast, decoherence which is a strong contender for emergence of classicality, leads to a \emph{mixed state} of two trajectories corresponding to the spin-up and spin-down states, and not the classically expected path. The classically expected path of the particle probably cannot be explained even in the many-worlds interpretation of quantum mechanics. Stern-Gerlach experiments in the macroscopic domain are needed to settle this question.
• Abstract（参考訳）: 熱い議論の的となった量子力学からの古典性の出現は、これまでのところ満足のいく解決には至っていない。 デコヒーレンスや重力相互作用など様々なアプローチが提案されている。 本研究では、シュル・オディンジャー・ニュートン模型を用いて、スターン・ゲラッハ実験における質量スピン1/2粒子の進化における半古典的自己重力の役割を研究する。 小質量の場合、スピン重畳における初期波束の進化は、標準的なスターン・ゲラルハの実験のように磁場勾配を2つの軌道に分割することを示している。 大質量の場合、中心経路からの偏差は標準的なスターン・ガーラックの場合よりも小さく、十分な質量では波束は分割せず、代わりに不均質な磁場における磁気モーメントの古典的な軌道に従う。 これは質量が増加すると自己重力相互作用による古典性の出現を示す。 対照的に、古典性の出現の強力な競合であるデコヒーレンスは、古典的に期待された経路ではなく、スピンアップ状態とスピンダウン状態に対応する2つの軌道の 'emph{mixed state} をもたらす。 古典的に期待された粒子の経路は、量子力学の多世界解釈においても説明できない。 マクロ領域におけるスターン・ゲラッハの実験は、この問題を解決するために必要である。

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