論文の概要: Measurement-based Lorentz-covariant Bohmian trajectories of interacting photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.16011v1
• Date: Wed, 27 Sep 2023 20:40:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-29 18:45:33.069291
• Title: Measurement-based Lorentz-covariant Bohmian trajectories of interacting photons
• Title（参考訳）: 相互作用光子のローレンツ共変ボヘミア軌道の測定
• Authors: Joshua Foo, Austin P. Lund, Timothy C. Ralph
• Abstract要約: 非古典的干渉を示す2つの相互作用する光子の相対論的ボヘミア軌道について述べる。 両粒子の位置に非局所的に依存する時空距離を曲率に基づく軌道の解釈として提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In a recent article [Foo et. al., Nature Comms. 13, 2 (2022)], we devised a method of constructing the Lorentz-covariant Bohmian trajectories of single photons via weak measurements of the photon's momentum and energy. However, whether such a framework can consistently describe multiparticle interactions remains to be seen. Here, we present a nontrivial generalisation of our framework to describe the relativistic Bohmian trajectories of two interacting photons exhibiting nonclassical interference due to their indistiguishability. We begin by deriving the average velocity fields of the indistinguishable photons using a conditional weak measurement protocol, with detectors that are agnostic to the identity of the respective photons. We demonstrate a direct correspondence between the operationally-derived trajectories with those obtained using a position- and time-symmetrised multiparticle Klein-Gordon wavefunction, whose dynamics are manifestly Lorentz-covariant. We propose a spacetime metric that depends nonlocally on the positions of both particles as a curvature based interpretation of the resulting trajectories. Contrary to prior expectations, our results demonstrate a consistent trajectory-based interpretation of relativistic multiparticle interactions in quantum theory.
• Abstract（参考訳）: 最近の論文[foo et. al., nature comms. 13, 2 (2022)]では、光子の運動量とエネルギーの弱い測定を通じて単一光子のローレンツ共変ボム軌道を構築する方法を考案した。 しかし、そのようなフレームワークが連続的に多粒子相互作用を記述できるかどうかはまだわからない。 ここでは、非古典的干渉を示す2つの相互作用光子の相対論的ボーム軌道を記述するために、この枠組みの非自明な一般化を示す。 まず、各光子の同一性に依存しない検出器を用いて、条件付き弱い測定プロトコルを用いて、識別不能光子の平均速度場を導出する。 位置対称性と時間対称性を持つ多粒子Klein-Gordon波動関数を用いて得られた軌跡と操作から導出される軌道との直接対応を示す。 両粒子の位置に非局所的に依存する時空距離を曲率に基づく軌道の解釈として提案する。 先行する期待とは対照的に, 量子論における相対論的多粒子相互作用の軌道に基づく一貫した解釈を示す。

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