論文の概要: Brownian Particles and Matter Waves

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.02016v2
• Date: Mon, 8 Apr 2024 12:20:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-09 23:56:54.038384
• Title: Brownian Particles and Matter Waves
• Title（参考訳）: ブラウン粒子と物質波
• Authors: Nicos Makris,
• Abstract要約: ブラウン粒子が量子デコヒーレンスから先入観を使わずに、粒子-波双対性を示すことができるかどうかを検討する。 私たちの1次元の計算では、このトラップは非常に強く、ブラウンナノ粒子を非常に硬い固体に埋め込む必要があることが示されています。
• 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 view of the remarkable progress in micro-rheology to monitor the random motion of Brownian particles with size as small as few nanometers, in association that de Broglie matter waves have been experimentally observed for large molecules of comparable nanometer size; we examine whether Brownian particles can manifest a particle-wave duality without employing a priori arguments from quantum decoherence. First, we examine the case where Brownian particles are immersed in a memoryless viscous fluid with a time-independent diffusion coefficient; and the requirement for the Brownian particles to manifest a particle-wave duality leads to the untenable result that the diffusion coefficient has to be proportional to the inverse time; therefore, diverging at early times. This finding agrees with past conclusions--that quantum mechanics is not equivalent to a Markovian diffusion process. Next, we examine the case where the Brownian particle is trapped in a harmonic potential well with and without dissipation. Both solutions of the Fokker-Plank equation for the case with dissipation, and of the Schrodinger equation for the case without dissipation lead to the same physically acceptable result-that for the Brownian particle to manifest a particle-wave duality, its mean kinetic energy needs to be half the ground-state energy of the quantum harmonic oscillator. Our one-dimensional calculations show that for this to happen, the trapping needs to be very strong so that a Brownian nanoparticle needs to be embedded in an extremely stiff solid.
• Abstract（参考訳）: 微小レオロジーによるブラウン粒子のランダムな運動を極小のナノメートルで観測する顕著な進歩を考慮し, ブラウン粒子が量子デコヒーレンス(英語版)の先行引数を使わずに粒子-波双対性を示すことができるかどうかを考察した。 まず、時間非依存の拡散係数を持つ無記憶粘性流体にブラウン粒子が浸漬されている場合について検討し、粒子波双対性を示すためのブラウン粒子の要求は、拡散係数が逆時間に比例しなければならないという不安定な結果をもたらす。 この発見は、量子力学がマルコフ拡散過程と等価でないという過去の結論に一致する。 次に,ブラウン粒子が散逸を伴わずとも調和ポテンシャルに閉じ込められている場合について検討する。 散逸のない場合のフォッカー・プランク方程式と散逸のない場合のシュロディンガー方程式の両方の解は、同じ物理的に許容できる結果をもたらす。ブラウン粒子が粒子-波双対性を示すためには、その平均運動エネルギーは量子調和振動子の基底状態エネルギーの半分である必要がある。 私たちの1次元の計算では、このトラップは非常に強く、ブラウンナノ粒子を非常に硬い固体に埋め込む必要があることが示されています。

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