論文の概要: Subjective nature of path information in quantum mechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05930v1
• Date: Fri, 09 May 2025 10:21:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.227579
• Title: Subjective nature of path information in quantum mechanics
• Title（参考訳）: 量子力学における経路情報の主観的性質
• Authors: Xinhe Jiang, Armin Hochrainer, Jaroslav Kysela, Manuel Erhard, Xuemei Gu, Ya Yu, Anton Zeilinger,
• Abstract要約: 一般的な感覚は、粒子の完全な経路情報が得られれば、粒子は明確な起源を持つ必要があることを示唆している。 1つの光源の放出確率がゼロであっても、光子対に特定の物理的起源を割り当てることは不可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Common sense suggests that a particle must have a definite origin if its full path information is available. In quantum mechanics, the knowledge of path information is captured through the well-established duality relation between path distinguishability and interference visibility. If visibility is zero, a high path distinguishability can be obtained, which enables one with high predictive power to know where the particle comes from. Here we show that this perception of path information is problematic. We demonstrate the simultaneous observation of zero interference visibility and the complete absence of which-path information using a three-crystal interference setup. With a contradictory argument by grouping the crystals in different ways, we show that it is impossible to ascribe a definite physical origin to the photon pair even if the emission probability of one individual source is zero and full path information is available. Our findings shed new light on the physical interpretation of probability assignment and path information beyond its mathematical meaning and reshape our understanding of the whole and part in the context of distinguishability.
• Abstract（参考訳）: 一般的な感覚は、粒子の完全な経路情報が得られれば、粒子は明確な起源を持つ必要があることを示唆している。 量子力学において、経路情報の知識は、経路の識別可能性と干渉可視性の間のよく確立された双対関係を通して取得される。 視界がゼロであれば、高い経路の区別が可能であり、高い予測力を持つ粒子が粒子のどこから来たのかを知ることができる。 ここでは,この経路情報の認識が問題であることを示す。 本研究では, 干渉可視性ゼロの同時観測と三結晶干渉装置を用いた経路情報の完全欠如を実証する。 結晶を異なる方法でグループ化することで矛盾する議論により、1つの光源の放出確率がゼロで全経路情報が利用可能であっても、光子対に特定の物理的起源を割り当てることは不可能であることを示す。 その結果,確率割当と経路情報の数学的意味を超えた物理的解釈に新たな光を当て,識別可能性の文脈における全体と部分の理解を再構築した。

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