論文の概要: Directly observing relativistic Bohmian mechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.11609v1
- Date: Mon, 15 Sep 2025 06:04:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-16 17:26:23.166792
- Title: Directly observing relativistic Bohmian mechanics
- Title（参考訳）: 相対論的ボーム力学を直接観察する
- Authors: Yun-Fei Wang, Hui Wang, Tong Zhang, Yi-Teng Ye, Xiao-Yu Wang, Chao-Yang Lu, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: ボヘミア力学(英: Bohmian mechanics、またはde Broglie-Bohm pilot-wave theory)は、量子力学を決定論的かつ非局所的に解釈する理論である。
本稿では,ボヘミア力学の相対論的特性を直接観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.269966546265655
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bohmian mechanics, also referred to as the de Broglie-Bohm pilot-wave theory, represents a deterministic and nonlocal interpretation of quantum mechanics. Since its origination in 1927, despite many attempts, reconciling it with relativistic theory and verification of its relativistic effects have remained elusive. Here, we report a direct observation of relativistic characteristics of Bohmian mechanics. We reconstruct the relativistic Bohmian trajectories of single photons utilizing weak measurement techniques in a double-slit interferometer, unveiling a fundamental aspect of relativistic Bohmian mechanics. We investigate the effective squared mass density of single photons, revealing its negative values in the destructive regions -- a phenomenon directly links to the tachyonic behavior in relativistic Bohmian mechanics. The continuity equations given by both the Klein-Gordon equation and Schr\"{o}dinger's equation are experimentally examined. Our result indicates that within the framework of relativity, the conservation of energy holds true, whereas the conservation of particle number for a free scalar field no longer holds. The emergence of previously unobserved phenomena in the extensively studied double-slit experiment are enabled by Bohmian mechanics, while conversely, these experimental outcomes offer unambiguous evidence of the long-sought-after relativistic features within Bohmian mechanics.
- Abstract（参考訳）: ボヘミア力学(英: Bohmian mechanics、またはde Broglie-Bohm pilot-wave theory)は、量子力学を決定論的かつ非局所的に解釈する理論である。
1927年の設立以来、多くの試みがあったにもかかわらず、相対論的理論と調和し、その相対論的効果の検証はいまだに解明されていない。
本稿では,ボヘミア力学の相対論的特性を直接観察する。
我々は、二重スリット干渉計における弱い測定技術を用いて、単光子の相対論的ボフミアン軌道を再構成し、相対論的ボフミアン力学の基礎的側面を明らかにする。
単一光子の有効2乗質量密度について検討し、破壊領域における負の値を明らかにする。
Klein-Gordon方程式とSchr\"{o}dinger方程式の両方で与えられる連続性方程式を実験的に検討した。
その結果、相対論の枠組みでは、エネルギーの保存は真であるが、自由スカラー場に対する粒子数の保存はもはや成り立たないことが示唆された。
広範に研究された二重スリット実験におけるそれまで観測されなかった現象の出現は、ボヘミア力学によって実現され、逆にこれらの実験結果は、ボヘミア力学における長期間の相対論的特徴の明確な証拠となる。
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