論文の概要: Relational superposition measurements with a material quantum ruler
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.00347v4
- Date: Mon, 22 Apr 2024 02:25:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 01:12:24.688655
- Title: Relational superposition measurements with a material quantum ruler
- Title（参考訳）: 物質量子定規を用いた関係重ね合わせ測定
- Authors: Hui Wang, Flaminia Giacomini, Franco Nori, Miles P. Blencowe,
- Abstract要約: 位置測定装置として機能する拡張材料量子システムを記述するためのモデルを提案する。
我々は「位置の重畳」に対応する量子計測手順を定義することができることを示す。
なぜなら、唯一有意な変数は、支配者とシステムの間の相対的な位置であるからである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.912552849396905
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In physics, it is crucial to identify operational measurement procedures to give physical meaning to abstract quantities. There has been significant effort to define time operationally using quantum systems, but the same has not been achieved for space. Developing an operational procedure to obtain information about the location of a quantum system is particularly important for a theory combining general relativity and quantum theory, which cannot rest on the classical notion of spacetime. Here, we take a first step towards this goal, and introduce a model to describe an extended material quantum system working as a position measurement device. Such a "quantum ruler" is composed of $N$ harmonically interacting dipoles and serves as a (quantum) reference system for the position of another quantum system. We show that we can define a quantum measurement procedure corresponding to the "superposition of positions", and that by performing this measurement we can distinguish when the quantum system is in a coherent or incoherent superposition in the position basis. The model is fully relational, because the only meaningful variables are the relative positions between the ruler and the system, and the measurement is expressed in terms of an interaction between the measurement device and the measured system.
- Abstract（参考訳）: 物理学では、抽象量に物理的意味を与えるための操作的測定手順を特定することが重要である。
量子システムを使った時間の定義には多大な努力が払われているが、宇宙でも同じことが達成されていない。
量子系の位置に関する情報を得るための操作手順の開発は、時空の古典的な概念に頼らない一般相対性理論と量子論を組み合わせた理論にとって特に重要である。
ここでは、この目標に向けて第一歩を踏み出し、位置測定装置として機能する拡張材料量子システムを記述するモデルを導入する。
このような「量子定規」は、調和して相互作用する双極子から成り、別の量子系の位置に対する(量子)参照システムとして機能する。
我々は「位置の重畳」に対応する量子測定手順を定義でき、この測定を行うことで、量子系が整合的あるいは非整合的な重畳状態にあるときに、位置ベースで区別できることを示す。
モデルは完全にリレーショナルであり、唯一の有意な変数は定規と系の間の相対的な位置であり、測定値は測定装置と測定システムの間の相互作用によって表される。
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