Есть ли корреляция между флуктуациями плотности энергии двух отдельных систем в вакуумном состоянии?

Я думаю, что название говорит само за себя. Мне любопытно выяснить, есть ли какие-либо наблюдаемые изменения флуктуаций нулевой энергии в системе с вакуумным состоянием, которые являются следствием операций, выполняемых в отдельной системе с вакуумным состоянием. Я не просто спрашиваю, существуют ли естественные корреляции, я спрашиваю, есть ли какая-либо операция/настройка/конфигурация, которая может быть реализована для получения такого результата. -Спасибо-

Что вы подразумеваете под « отдельной системой вакуумного состояния»?

Ответы (2)

Я предположил, что под " отдельной системой вакуумного состояния" вы подразумеваете две системы операторов измерения или подготовки, ф ^ ( Икс 1 ) ф ^ ( Икс м ) и ф ^ ( у 1 ) ф ^ ( у н ) , где позиции в Икс группы и позиции в у группы разделены относительно большим пространственным расстоянием.

В этом случае No , по крайней мере, если вакуумное состояние ю квантового поля удовлетворяет кластерной декомпозиции, которая является требованием, чтобы для любого пространственно-подобного 4-вектора В ,

лим λ ю ( ф ^ ( Икс 1 ) ф ^ ( Икс м ) ф ^ ( у 1 + λ В ) ф ^ ( у н + λ В ) ) "=" ю ( ф ^ ( Икс 1 ) ф ^ ( Икс м ) ) ю ( ф ^ ( у 1 ) ф ^ ( у н ) ) .
Это обеспечивает независимость измерений при большом пространственном разносе. Вайнберг, например, подчеркивает, что для него это фундаментальный принцип, отводя ему отдельную главу в томе я его «Квантовая теория поля».

Однако условие или принцип кластерной декомпозиции вводится именно для того, чтобы гарантировать отсутствие корреляций на больших пространственно-подобных расстояниях в моделях квантовой теории поля. В рамках аксиом Вайтмана мы можем доказать, что если выполняются другие аксиомы, определяющие квантовое поле, то кластерная декомпозиция эквивалентна уникальности состояния вакуума.

Мы можем ввести модели, которые не имеют уникального вакуумного состояния, и люди так и сделали, но затем мы должны провести эксперимент, чтобы определить, существуют ли в вакуумном состоянии дальнодействующие корреляции, которые предсказывает конкретная модель. Однако в невакуумных состояниях существуют такие состояния, как состояния Белла, в которых существуют нелокальные корреляции на произвольном пространственно-подобном расстоянии, поэтому простое открытие дальнодействующих корреляций может просто означать, что мы не находимся в вакуумном состоянии. ; наблюдаемые дальние корреляции также должны быть лоренцевыми и трансляционными инвариантными, чтобы их можно было считать свойством вакуума.

Спасибо, Питер. Я, вероятно, должен быть немного более конкретным, хотя. Недавно я прочитал статью, в которой показано, что, в принципе, между двумя подобластями в одной вакуумной системе при температурах примерно в милликельвинах существует такая корреляция, что измерение электрического поля в одной подобласти вызывает локальное сжатие флуктуаций в другой подобласти. Я спрашиваю, будет ли такой же результат, если измерение будет сделано в одной системе состояния вакуума, а для сжатия флуктуации будет наблюдаться отдельная система состояния вакуума. Я ценю ваше время.
Таким образом, вместо двух субрегионов в одной системе вакуумных состояний есть две отдельные системы вакуумных состояний. Измерение, сделанное в одном, и сжатие, наблюдаемое в другом. Спасибо
Если это при температуре мК, то это не вакуумное состояние. Похоже, вы говорите о квантовой оптике, а не о квантовых полях? У меня нет под рукой квантовой оптики, поэтому я думаю, что мне придется пройти мимо. Перед тем, как я это сделаю, это выглядит так, как будто вы приблизительно моделируете состояние квантового поля, используя конечномерное гильбертово пространство, для которого вы должны говорить об основных состояниях, а не о состояниях вакуума. Вакуумное состояние инвариантно к трансляции, которого у вас нет. В любом случае, вы должны включить ссылку на документ, который вы упоминаете здесь в своем вопросе (arXiv и опубликованный, если это возможно).
Вакуумное состояние имеет нелокальные корреляции, две области с вакуумом коррелированы. Вы можете понять это интуитивно следующим образом: если у вас есть настоящий вакуум, вы знаете, что нет фотонов любой длины волны, включая огромные длины волн. Но условие отсутствия длинноволновых фотонов означает, что состояние в области меньше одной длины волны запутано с другими областями. Корреляции исчезают только асимптотически при больших расстояниях, и то только как степень.
Привет, спасибо за пост, Рон. Я понимаю, что вы имеете в виду под корреляциями, асимптотически исчезающими с увеличением расстояния, но я не понимаю, что вы подразумеваете под «и только как степень». Не могли бы вы уточнить. Спасибо

Бумага, которую вы упомянули, следует за ней, верно? http://pra.aps.org/abstract/PRA/v84/i3/e032336 http://xxx.yukawa.kyoto-u.ac.jp/PS_cache/arxiv/pdf/1109/1109.2203v1.pdf

В статье сделаны некоторые комментарии по темам, обсуждаемым в этой ветке. Система краевых токов Холла имеет эффективное описание с помощью полей квантовых киральных бозонов в пространственно-временных измерениях 1+1. Таким образом, основное состояние системы называется «вакуумным состоянием», и это соответствие, безусловно, справедливо в контексте теории эффективного поля. Авторы утверждают, что эффект теплового шума при температуре mK слишком мал, чтобы повлиять на наблюдение телепортации энергии в основном состоянии.

Ответ на ваш вопрос кажется тривиальным. Поскольку квантовые шумы двух отдельных вакуумов независимы друг от друга, измерение шума одного вакуума не дает никакой информации о шуме другого вакуума. Таким образом, мы не можем управлять отдельными шумовыми флуктуациями, чтобы подавить их амплитуду и выделить часть нулевой энергии.

В отличие от исходной установки в статье, квантовая телепортация энергии не будет реализована в вашей схеме.

Хотя вы, возможно, уже заметили, больше информации о телепортации квантовой энергии доступно в обзорной статье Хотты, http://www.tuhep.phys.tohoku.ac.jp/~hotta/extended-version-qet-review.pdf .

Спасибо за ответ, Peacefull World. Это именно то, что я ищу. Я прочитал все публикации Хотты. Я только сейчас начинаю пытаться изучать квантовую физику из-за моего интереса к идеям Хотты. Я ценю вашу проницательность, и теперь я вижу недостатки моей схемы. Однако я полон решимости найти способ, с помощью которого этот протокол телепортации нулевой энергии можно было бы использовать на сколь угодно больших расстояниях. Очевидно, что нецелесообразно создавать большой почти вакуум при температурах mK между двумя точками только для того, чтобы телепортировать энергию.
Я вижу академическую ценность этого, но меня также интересует практическое решение.