論文の概要: Decoherence in matter-wave Talbot interference: a hydrodynamic probability-flow analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14181v1
- Date: Wed, 13 May 2026 23:02:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.532304
- Title: Decoherence in matter-wave Talbot interference: a hydrodynamic probability-flow analysis
- Title（参考訳）: 物質-波タルボット干渉におけるデコヒーレンス--流体力学的確率-フロー解析
- Authors: David Navia, Ángel S. Sanz,
- Abstract要約: 本稿では,デコヒーレンスによってカーペット構造が徐々に抑制され,横モーメント分布が円滑になることを示す。
その結果、周期的な物質-波動タルボット幾何学において、可視的干渉の損失と動的分離経路の分離の損失は同時に発生しないことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We investigate the suppression of matter-wave Talbot interference under environmentally induced decoherence. The system is modeled as an atomic beam diffracted by a periodic grating, whose transverse dynamics is described within the paraxial approximation. Environmental coupling is introduced through an effective open-system model that exponentially damps spatial coherences between diffracted components, allowing a continuous interpolation between the coherent Talbot regime and the incoherent far-field diffraction limit. Besides the usual intensity and transverse-momentum distributions, we analyze the local probability flow associated with the diffracted matter wave. The corresponding Bohmian, or hydrodynamic, representation is used here as a diagnostic tool fully equivalent to the standard quantum description, with no additional assumptions beyond the probability current of the paraxial wave field. In the present Talbot geometry, this analysis shows how decoherence progressively suppresses the carpet structure and smooths the transverse-momentum distribution, while the flow may remain organized into channels determined by the grating periodicity. The results illustrate, in a periodic matter-wave Talbot geometry, that the loss of visible interference and the loss of dynamical pathway separation need not occur simultaneously. In particular, flux-channel structures can persist in parameter regimes where multi-slit interference features have already been strongly reduced. This distinction provides a local characterization of decoherence in matter-wave Talbot interferometry and complements previous trajectory-based analyses of coherence loss in simpler interference and confined geometries.
- Abstract（参考訳）: 環境負荷下でのTalbot干渉の抑制効果について検討した。
この系は周期格子によって回折された原子ビームとしてモデル化され、その横方向のダイナミクスは同軸近似内で記述される。
環境結合は, 拡散成分間の空間コヒーレンスを指数的に抑制し, コヒーレントなタルボット系と非コヒーレントな遠距離回折限界との連続的な補間を可能にする, 効果的なオープンシステムモデルによって導入される。
通常の強度, 横モーメント分布に加えて, 回折された物質波に付随する局所確率流を解析する。
対応するボヘミアン(もしくは流体力学)の表現は、同軸波動場の確率電流を超える追加の仮定を持たず、標準的な量子記述と完全に等価な診断ツールとしてここで用いられる。
現在のタルボット幾何学において、この分析はデコヒーレンスがどのようにカーペット構造を徐々に抑制し、横モーメント分布を滑らかにするかを示し、一方で流れは格子周期性によって決定されたチャネルに組織化される可能性がある。
その結果、周期的な物質-波動タルボット幾何学において、可視的干渉の損失と動的経路分離の損失は同時に発生しないことを示した。
特に、フラックスチャネル構造は、マルチスリット干渉特性がすでに強く低下しているパラメータ状態に持続することができる。
この区別は、物質波タルボット干渉計におけるデコヒーレンスを局所的に特徴づけ、より単純な干渉と閉じ込められた測地におけるコヒーレンス損失の過去の軌道に基づく解析を補完する。
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