論文の概要: Timelike transitions in an atom by a mirror in light cone and Kruskal-Szekeres regions: a status of quantum equivalence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.12378v2
• Date: Mon, 03 Mar 2025 13:53:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-05 15:10:28.393765
• Title: Timelike transitions in an atom by a mirror in light cone and Kruskal-Szekeres regions: a status of quantum equivalence
• Title（参考訳）: 光円錐領域とKruskal-Szekeres領域における鏡による原子の時間的遷移--量子同値性の現状
• Authors: Subhajit Barman, Pradeep Kumawat, Bibhas Ranjan Majhi,
• Abstract要約: ミンコフスキー時空の近距離光円錐領域における無限反射鏡の存在下での2レベル原子の時間的遷移について検討した。 我々は励起確率が熱因子を含み、原子とミラーの分離に周期的であることを観察した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We investigate the timelike transitions in a two-level atom in the presence of an infinite reflecting mirror in the future-past light cone regions of a Minkowski spacetime as well as in the region interior of a $(1+1)$ dimensional Schwarzschild black hole. In particular, when considering the light cone regions, two specific scenarios are dealt with -- $(i)$ a static mirror is synchronized with Minkowski time while the static atom is using a frame in the light cone, $(ii)$ a static atom is using Minkowski time, and the mirror is using the light cone frame. Analogous scenarios in the black hole spacetime are -- the static mirror uses future Kruskal frame while the static atom uses the Schwarzschild coordinates, defined inside the black hole, and vice-versa. The calculations, depending upon the frame of the atom, are respectively done within the light cone, Minkowski, Schwarzschild, and Kruskal time-interaction pictures. In all of these scenarios, we observe that the excitation probabilities contain a thermal factor and are periodic on the separation between the atom and the mirror, contrasting the uniform acceleration scenario. The above two scenarios in $(1+1)$ dimensional Minkowski-light cone regions appear to be the same when we equate the field and atomic frequencies. However, the same is not true when we consider the $(3+1)$ dimensional Minkowski-light cone or the Schwarzschild interior regions. We also estimate the de-excitation probabilities and encounter similar situations. However, we observe that the ratio between the excitation and corresponding de-excitation probabilities resembles the classical equivalence in motion at the quantum level. The excitation to de-excitation ratios (EDRs) corresponding to analogous scenarios are equal for equal atomic and field frequencies. This bolsters our earlier proposal on the relevance of EDRs in the context of the equivalence principle.
• Abstract（参考訳）: ミンコフスキー時空の将来の極小光円錐領域における無限反射鏡の存在と、(1+1)$次元シュワルツシルトブラックホールの内部領域における2レベル原子の時間的遷移について検討する。 特に、光円錐領域を考えると、2つの特定のシナリオが --$で処理されます。 (i)$ 静的ミラーはミンコフスキー時間と同期され、静的原子は光円錐の中のフレームを使用し、$ (ii)静的原子はミンコフスキー時間を使用し、鏡は光円錐フレームを使用する。 ブラックホールの時空における類似のシナリオは -- 静的鏡は将来のクルスカルフレームを使い、静的原子はブラックホールの内部で定義されたシュワルツシルト座標を使い、逆転する。 計算は原子のフレームによって異なり、それぞれ光円錐、ミンコフスキー、シュワルツシルト、クルスカルの時間相互作用画像の中で行われる。 これらすべてのシナリオにおいて、励起確率は熱因子を含み、原子とミラーの分離に周期的であり、均一な加速シナリオとは対照的である。 1+1)$ dimensional Minkowski-light cone region 上の 2 つのシナリオは、電場と原子の周波数を等角化するときに同じように見える。 しかし、$(3+1)$次元ミンコフスキー光円錐やシュワルツシルトの内部領域を考えると、同じことは成り立たない。 また、脱励起確率を推定し、同様の状況に遭遇する。 しかし、励起と対応する非励起確率の比は量子レベルでの運動の古典的等価性に類似している。 類似のシナリオに対応する非励起比(EDR)の励起は、等しい原子周波数と磁場周波数に対して等しい。 これは、同値原理の文脈におけるEDRの関連性に関する我々の以前の提案を裏付けるものである。

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