論文の概要: Time of arrival on a ring and relativistic quantum clocks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.27311v1
• Date: Sat, 28 Mar 2026 15:34:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:44.895744
• Title: Time of arrival on a ring and relativistic quantum clocks
• Title（参考訳）: リング上の到着時間と相対論的量子時計
• Authors: Iason Vakondios, Charis Anastopoulos,
• Abstract要約: 我々は、量子場理論(QFT)の中で問題を完全に定式化して、環上移動に制約された相対論的粒子の時変問題について検討する。 本稿では,QFTから直接観測可能時間に対する正の演算値尺度(POVM)のクラスを導出するために,量子時間確率(QTP)法を用いる。 半古典的および完全量子的状態における検出確率を解析し、関連する時間スケールと場の理論的パラメータへの依存性を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the time-of-arrival problem for relativistic particles constrained to move on a ring, formulating the problem entirely within Quantum Field Theory (QFT). In contrast to its counterpart for motion in a line, the circle topology implies that particles may encounter the detector multiple times before detection, making a field-theoretic treatment of the measurement interaction essential. We employ the Quantum Temporal Probabilities (QTP) method to derive a class of Positive-Operator-Valued Measures (POVMs) for time-of-arrival observables directly from QFT. We analyze the resulting detection probabilities in both semiclassical and fully quantum regimes, identifying the relevant timescales and their dependence on the field-theoretic parameters. For ensembles of particles, the detection signal is a periodic function, providing a realization of a quantum clock whose operation reflects the local spacetime structure. We also extend the formalism to rotating rings and show that rotation induces additional noise in detection probabilities, interpretable as a manifestation of the rotational Unruh effect. Finally, we investigate multi-time measurements and demonstrate the emergence of non-classical temporal correlations due to entanglement.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、相対論的粒子の環上移動に制約された時間的問題について検討し、量子場理論(QFT)の中で問題を完全に定式化する。 直線内での運動とは対照的に、円のトポロジーは、粒子が検出前に何回も検出器に遭遇する可能性があることを示唆し、測定相互作用の場-理論的処理が不可欠である。 本稿では,QFTから直接観測可能時間に対する正の演算値尺度(POVM)のクラスを導出するために,量子時間確率(QTP)法を用いる。 半古典的および完全量子的状態における検出確率を解析し、関連する時間スケールと場の理論的パラメータへの依存性を同定する。 粒子のアンサンブルでは、検出信号は周期関数であり、局所的な時空構造を反映する量子時計の実現を提供する。 また、形式を回転環に拡張し、回転が検出確率に付加的なノイズを誘発することを示し、回転アンルー効果の顕在化として解釈できる。 最後に,マルチタイム計測について検討し,絡み合いによる非古典的時間相関の出現を実証する。

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