論文の概要: Quantum signatures and semiclassical limitations in the transmission of Fock states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18091v1
• Date: Mon, 18 May 2026 09:06:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 17:57:49.213685
• Title: Quantum signatures and semiclassical limitations in the transmission of Fock states
• Title（参考訳）: フォック状態の伝達における量子シグネチャと半古典的極限
• Authors: Daniel Julian Nader,
• Abstract要約: 逆オシレータバリアによる転位フォック状態の伝送について数値解析を行った。 これらの干渉効果は最大伝送確率を変化させない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Transmission through potential barriers is a fundamental problem in quantum mechanics. While semiclassical methods can approximate certain aspects of transmission, they fail to capture the intrinsically quantum interference associated with Wigner-function negativity. We numerically study the transmission of displaced Fock states through an inverted-oscillator barrier, with and without a Kerr nonlinearity that offers a potential route to experimental realization. These states allow only an approximate classical description, since their characteristic Wigner-function negativity is absent in phase space. The semiclassical simulation reproduces the overall transmission but deviate from exact results and fail to capture short-time plateaus that arise when regions of Wigner-function negativity cross the barrier. With the Kerr nonlinearity, reflections from nonlinear boundaries drive interference into classically forbidden regions, an effect that is inaccessible to semiclassical approaches. We find that these interference effects do not alter the maximum transmission probability, which is bounded by the initial positive-energy fraction and therefore already encoded in the phase-space structure of the Fock states. Because Fock states cannot be faithfully represented within classical phase space, the transmission through a barrier reveals fundamental limitations of semiclassical approaches.
• Abstract（参考訳）: 潜在的な障壁を通しての伝送は、量子力学の基本的な問題である。 半古典的手法は伝達の特定の側面を近似することができるが、ウィグナー関数の負性に関する本質的に量子的干渉を捉えることができない。 逆オシレータバリアによる転位フォック状態の伝達を, 実験的実現への潜在的経路を提供するKerr非線形性の有無で数値的に検討する。 これらの状態は、その特徴的なウィグナー関数の負性性は位相空間に存在しないため、近似的な古典的な記述しか許さない。 半古典的シミュレーションは、全体的な伝達を再現するが、正確な結果から逸脱し、ウィグナー関数の負の領域が障壁を横切るときに生じる短時間のプラトーを捉えない。 カーの非線形性により、非線形境界からの反射は古典的に禁止された領域への干渉を誘導する。 これらの干渉効果は、初期正エネルギー分数で有界な最大伝送確率を変更せず、したがってフォック状態の位相空間構造にすでにエンコードされている。 フォック状態は古典位相空間内で忠実に表現できないので、障壁を通る伝達は半古典的アプローチの基本的な制限を明らかにする。

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