論文の概要: Testing a discrete model for quantum spin with two sequential
Stern-Gerlach detectors and photon Fock states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.13535v1
- Date: Fri, 21 Apr 2023 20:30:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-30 07:19:49.509331
- Title: Testing a discrete model for quantum spin with two sequential
Stern-Gerlach detectors and photon Fock states
- Title（参考訳）: 2つのシーケンシャルStern-Gerlach検出器とフォトンフォック状態を用いた量子スピンの離散モデルのテスト
- Authors: Sam Powers, Guangpeng Xu, Herbert Fotso, Tim Thomay, and Dejan
Stojkovic
- Abstract要約: 量子力学を超えて進む努力は、より広い物理学界で牽引力を得るのに苦労してきた。
ここでは、スピン系と2つのStern-Gerlach検出器のシーケンスの相互作用に関するモデルが提示される。
QMの伝統的な形式主義を採用する代わりに、提案モデルは離散数学の道具によって支えられている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Despite its unparalleled success, quantum mechanics (QM) is an incomplete
theory of nature. Longstanding concerns regarding its mathematical foundations
and physical interpretation persist, a full century beyond its conception.
Limited by these issues, efforts to move beyond QM have struggled to gain
traction within the broader physics community. One approach to progress in this
direction, which is deeply rooted in the tradition of physics, is the
development of new models for physical systems otherwise treated by QM. One
such model is presented here, which concerns the interaction of a spin system
with sequences of two Stern-Gerlach detectors that may be independently
rotated. Rather than employing the traditional formalism of QM, the proposed
model is supported by tools from discrete mathematics, such as finite groups,
set theory, and combinatorics. Equipped with this novel toolkit, an analog of
Wigner's d-matrix formula is derived and shown to deviate slightly from QM.
With these results, the proposed model is extended to an optical system
involving photon number states passing through a beam splitter. Leveraging
recent advancements in high precision experiments on these systems, we then
propose a means of testing the new model using a tabletop experiment. Hence,
the proposed model not only makes clear testable predictions, but also provides
valuable insight into the essential principles of quantum theory.
- Abstract（参考訳）: この成功にもかかわらず、量子力学(QM)は自然の不完全理論である。
数学的基礎と物理的解釈に関する長年にわたる懸念は、その概念を超えた完全な世紀が続く。
これらの問題によって制限され、QMを超えて進む努力は、より広い物理学コミュニティ内で牽引力を得るのに苦労してきた。
この方向の進歩への1つのアプローチは、物理学の伝統に深く根ざしており、qmによって別途扱われる物理システムのための新しいモデルの開発である。
1つのそのようなモデルがここで示され、スピン系と独立に回転する2つのスターン・ゲルラッハ検出器のシーケンスの相互作用に関するものである。
QMの伝統的な形式主義を採用するのではなく、提案モデルは有限群、集合論、組合せ論といった離散数学の道具によって支えられている。
この新しいツールキットにより、ウィグナーのd-行列公式の類似式が導出され、QMからわずかに逸脱することが示されている。
これらの結果により、提案モデルはビームスプリッタを通過する光子数状態を含む光学系に拡張される。
そこで,これらのシステムにおける高精度実験の最近の進歩を活かし,テーブルトップ実験を用いて新しいモデルをテストする手法を提案する。
したがって、提案されたモデルは明確な検証可能な予測を行うだけでなく、量子論の本質的な原理に対する貴重な洞察を与える。
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