論文の概要: Instantaneous velocity during quantum tunnelling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16385v1
- Date: Thu, 18 Dec 2025 10:28:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-19 18:10:32.010627
- Title: Instantaneous velocity during quantum tunnelling
- Title（参考訳）: 量子トンネル中の瞬時速度
- Authors: Xiao-Wen Shang, Jian-Peng Dou, Feng Lu, Sen Lin, Hao Tang, Xian-Min Jin,
- Abstract要約: 量子トンネルにより、粒子は古典的に禁止された領域を通過することができる。
バリア内の粒子速度は、大きな初期値から小さい値に緩和され、ゼロに近づく可能性さえある。
確率電流からではなく、確率密度から有効速度を定義することは、突如として非ゼロな「定常速度」につながると指摘する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.3770639786505
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum tunnelling, a hallmark phenomenon of quantum mechanics, allows particles to pass through the classically forbidden region. It underpins fundamental processes ranging from nuclear fusion and photosynthesis to the operation of superconducting qubits. Yet the underlying dynamics of particle motion during tunnelling remain subtle and are still the subject of active debate. Here, by analyzing the temporal evolution of the tunnelling process, we show that the particle velocity inside the barrier continuously relaxes from a large initial value toward a smaller one, and may even approach zero in the evanescent regime. Meanwhile, the probability density within the barrier gradually builds up before reaching its stationary profile, in contrast to existing inherently. In addition, starting from the steady-state equations, we derive an explicit relation between the particle velocity and the barrier width, and show that the velocity in evanescent states approaches zero when the barrier is sufficiently wide. These findings resolve the apparent paradox of a vanishing steady-state velocity coexisting with a finite particle density. We point out that defining an effective speed from the probability density, rather than from the probability current, can lead to spuriously nonzero "stationary speed," as appears to be the case in Ref. [Nature 643, 67 (2025)]. Our work establishes a clear dynamical picture for the formation of tunnelling flow and provides a theoretical foundation for testing time-resolved tunnelling phenomena.
- Abstract（参考訳）: 量子トンネルは量子力学の目印現象であり、古典的に禁止された領域を粒子が通過することを可能にする。
核融合や光合成から超伝導量子ビットの操作まで、基本的なプロセスの基盤となっている。
しかし、トンネル中の粒子運動の基盤となるダイナミクスはいまだ微妙であり、現在も活発な議論の対象となっている。
ここではトンネルの時間的進化を解析することにより、バリア内の粒子速度が大きな初期値から小さなものへと連続的に緩和し、エバネッセント系ではゼロに近づいたかもしれないことを示す。
一方、バリア内の確率密度は、本質的には存在するのとは対照的に、定常状態に達する前に徐々に上昇する。
さらに, 定常方程式から粒子速度とバリア幅との明示的な関係を導出し, バリアが十分に広い場合には, エバネッセント状態の速度がゼロに近づくことを示す。
これらの結果は、有限粒子密度と共存する定常速度の消滅の明らかなパラドックスを解消する。
確率電流ではなく、確率密度から有効速度を定義することは、Ref の場合のように、突如として非ゼロな「定常速度」をもたらす可能性があることを指摘した。
[643年、67年、2025年)
本研究は, トンネル流れの形成過程を解明し, 時間分解トンネル現象の理論的基礎を提供する。
関連論文リスト
- DistillKac: Few-Step Image Generation via Damped Wave Equations [83.5291918320052]
減衰波方程式とKac表現を用いて有限速で確率質量を移動させる高速画像生成装置であるDistillKacを提案する。
逆時間速度が硬く、暗黙的に非有界伝播速度を許容する拡散モデルとは対照的に、Kac力学は有限速度輸送を強制し、大域的有界運動エネルギーを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-25T20:04:41Z) - Attosecond tunneling time measurements through momentum squeezing in strong field ionization [0.0]
ポテンシャル障壁を通る粒子のトンネルは、基本的な物理過程であり、量子物理学の主要な思考を引き起こす結果である。
強い電場によって誘導される電位障壁を通した原子からの電子ウェーブレットトンネルが、その運動量プロファイルを対応するトンネル時間の値として持つことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-20T21:37:13Z) - Partial and full tunneling processes across potential barriers [0.0]
部分チューナリングプロセスは常に瞬時に行われるが、完全チューナリングプロセスはゼロではない時間を要する。
実験によって測定された非ゼロトンネル時間と消滅トンネル時間はそれぞれ部分トンネル時間と完全トンネル時間に対応するという仮説が導かれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-16T08:07:02Z) - Numerical simulations of quantum clock for measuring tunneling times [0.0]
量子時計を用いてトンネル時間を測定する2つの方法について数値解析を行った。
従来のLarmorクロック法では、Larmorトンネル時間が短くなり、高いトンネル障壁が得られることが示されている。
第2の手法では、粒子が電位障壁を通して伝達される際のスピンフリップの確率について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-26T18:18:39Z) - Instantaneous tunneling of relativistic massive spin-0 particles [0.0]
相対論的でない時限演算子は、トンネル時間は即時であると予測した。
このことは、即時トンネル時間が非相対論的理論を用いた結果であるかどうかという問題を提起する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-19T03:17:45Z) - Time-dependent Interactions in Tunnelling Dynamics [0.5874142059884518]
時間依存摂動の存在下では, 電位障壁を介する粒子のトンネルについて検討した。
障壁内の確率密度の計算は、トンネル力学が決定されることを示す。
エネルギー実験によるトンネル時間推定手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T18:00:10Z) - A shortcut to adiabaticity in a cavity with a moving mirror [58.720142291102135]
量子場理論において、断熱に対するショートカットの実装方法について初めて述べる。
ショートカットは動的カシミール効果がないときに行われる。
量子場を動作系とするオットーサイクルの効率の基本的な限界を得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-01T20:40:57Z) - Enhanced decoherence for a neutral particle sliding on a metallic
surface in vacuum [68.8204255655161]
非接触摩擦は移動原子の脱コヒーレンスを高めることを示す。
我々は,コヒーレンスの速度依存性によるデコヒーレンス時間を間接的に測定することで,量子摩擦の存在を実証できることを示唆した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-06T17:34:35Z) - Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。
提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:37:59Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z) - Zitterbewegung and Klein-tunneling phenomena for transient quantum waves [77.34726150561087]
我々は、Zitterbewegung効果が、長期の極限における粒子密度の一連の量子ビートとして現れることを示した。
また、点源の粒子密度が主波面の伝播によって制御される時間領域も見出す。
これらの波面の相対的な位置は、クライン・トンネル系における量子波の時間遅延を研究するために用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-09T21:27:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。