論文の概要: Geometry-induced wavefunction collapse
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.13980v2
- Date: Wed, 21 Aug 2024 23:50:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-23 19:35:21.539299
- Title: Geometry-induced wavefunction collapse
- Title（参考訳）: 幾何学による波動関数の崩壊
- Authors: Li-Li Ye, Chen-Di Han, Liang Huang, Ying-Cheng Lai,
- Abstract要約: 我々は、原子崩壊に関連する準共鳴状態と強い類似性を持つ量子散乱状態のクラスを見つける。
曲線空間におけるそのような状態の出現は相対論的量子機構やクーロンの不純物を必要としない。
ナノデバイスの設計・開発において,波動関数の崩壊が重要な要素となることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2557651446146587
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: When a quantum particle moves in a curved space, a geometric potential can arise. In spite of a long history of extensive theoretical studies, to experimentally observe the geometric potential remains to be a challenge. What are the physically observable consequences of such a geometric potential? Solving the Schrodinger equation on a truncated conic surface, we uncover a class of quantum scattering states that bear a strong resemblance with the quasi-resonant states associated with atomic collapse about a Coulomb impurity, a remarkable quantum phenomenon in which an infinite number of quasi-resonant states emerge. A characteristic defining feature of such collapse states is the infinite oscillations of the local density of states (LDOS) about the zero energy point separating the scattering from the bound states. The emergence of such states in the curved (Riemannian) space requires neither a relativistic quantum mechanism nor any Coulomb impurity: they have zero angular momentum and their origin is purely geometrical - henceforth the term geometry-induced wavefunction collapse. We establish the collapsing nature of these states through a detailed comparative analysis of the behavior of the LDOS for both the zero and finite angular-momentum states as well as the corresponding classical picture. Potential experimental schemes to realize the geometry-induced collapse states are articulated. Not only has our study uncovered an intrinsic connection between the geometric potential and atomic collapse, it also provides a method to experimentally observe and characterize geometric potentials arising from different subfields of physics. For example, in nanoscience and nanotechnology, curved geometry has become increasingly common. Our finding suggests that wavefunction collapse should be an important factor of consideration in designing and developing nanodevices.
- Abstract（参考訳）: 量子粒子が湾曲した空間に移動すると、幾何学的ポテンシャルが生じる。
広範な理論研究の長い歴史にもかかわらず、幾何学的ポテンシャルを実験的に観察することは困難である。
そのような幾何学的ポテンシャルの物理的に観測可能な結果は何ですか。
歪んだ円錐面上でシュロディンガー方程式を解くと、クーロンの不純物に関する原子崩壊に関連した準共鳴状態と強い類似性を持つ量子散乱状態のクラスが発見される。
このような崩壊状態の特徴的な特徴は、境界状態から散乱を分離するゼロエネルギー点に関する状態の局所密度(LDOS)の無限振動である。
曲線(リーマン)空間におけるそのような状態の出現は、相対論的量子機構もクーロンの不純物も必要とせず、角運動量もゼロであり、その起源は純粋に幾何学的である。
零および有限角運動状態と対応する古典図形の両方に対するLDOSの振舞いの詳細な比較分析により、これらの状態の崩壊の性質を確立する。
幾何学によって引き起こされる崩壊状態を実現するための潜在的実験的スキームが具体化される。
我々の研究は、幾何学的ポテンシャルと原子崩壊の本質的な関係を明らかにするだけでなく、物理学の様々なサブフィールドから生じる幾何学的ポテンシャルを実験的に観察し特徴付ける方法も提供する。
例えば、ナノサイエンスやナノテクノロジーでは、曲面幾何学はますます一般的になっている。
ナノデバイスの設計・開発において,波動関数の崩壊が重要な要素となることが示唆された。
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