論文の概要: Free temporal evolution of a superbandwidth wave packet: The quantum tale of the hare and the tortoise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06001v1
- Date: Fri, 10 Jan 2025 14:34:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-13 15:27:04.624986
- Title: Free temporal evolution of a superbandwidth wave packet: The quantum tale of the hare and the tortoise
- Title（参考訳）: 超広帯域波パケットの時間的自由進化--ハレとトルトーズの量子的物語
- Authors: Enrique G. Neyra, Marcelo F. Ciappina, Lorena Rebón,
- Abstract要約: 超振動特性とサブ振動特性の両方を持つ局所モーメントは、量子粒子の自由伝播中に生じることを示す。
この挙動は、分散媒体における超広帯域レーザーパルスの伝播と数学的に類似している。
また,有界領域内における自由伝播におけるウェーブパケットの局所化現象についても検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Can the interplay between quantum mechanics and classical optics offer new perspectives on wavepacket dynamics? Building on this connection, we show that local momenta with both super-oscillatory and suboscillatory characteristics can arise during the free propagation of a quantum particle. This behavior is mathematically analogous to the propagation of a superbandwidth laser pulse in a dispersive medium, where the instantaneous frequencies of the electric field exhibit similar sub- and super-oscillatory features. This analogy is rooted in the equivalence between the wave description of light in classical optics and the formalism of quantum mechanics. In addition, we explore the phenomenon of wavepacket localization during free propagation within a bounded region. This localization is directly linked to the distribution of local momenta within the confined wavepacket region. To complement our quantum mechanical analysis, we also perform a classical analysis to provide further insights into this phenomenon. Our findings reveal that both the emergence of local momenta with sub- and super-oscillatory features and the wavepacket localization occur within a distinct timescale, which we define as the interference time.
- Abstract（参考訳）: 量子力学と古典光学の相互作用は、ウェーブパレット力学に新たな視点を与えることができるのか?
この接続に基づいて、量子粒子の自由伝播中に超振動特性と亜振動特性の両方を持つ局所モーメントが生じることを示す。
この挙動は、電界の瞬時周波数が同様のサブ振動や超振動特性を示す分散媒体における超広帯域レーザーパルスの伝播と数学的に類似している。
この類似性は、古典光学における光の波動記述と量子力学の定式化の間の等価性に根ざしている。
さらに,有界領域内における自由伝播におけるウェーブパケットの局所化現象について検討した。
この局在は、閉じ込められたウェーブパレット領域内の局所モーメントの分布に直接関連している。
量子力学的解析を補完するため、我々は古典的な解析を行い、この現象についてさらなる知見を提供する。
本研究により, サブ・スーパーオシレーション特徴を有する局所モーメントの出現とウェーブパレットの局在は, 干渉時間と定義する時間スケールで異なることが判明した。
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