Локальное объяснение эффекта Ааронова-Бома с точки зрения силовых полей

Вот интересная статья для сообщества Physics SE:

О роли потенциалов в эффекте Ааронова-Бома. Лев Вайдман. физ. Ред. А 86 нет. 4, 040101 (р) (2012) . arXiv:1110.6169 [квант-ph].

Вы должны проверить это, потому что это забавное чтение, но я резюмирую аргумент, чтобы возбудить ваш аппетит, предполагая, что вы знакомы с эффектом Ааронова-Бома (АБ) . В традиционной установке АБ электрон рассматривается в суперпозиции траекторий, движущихся в двух противоположных направлениях вокруг соленоида, рассматриваемого как классический источник электромагнитного поля. Наблюдаемая относительная фаза, приобретаемая между путями электрона, приписывается влиянию магнитного векторного потенциала на электрон, который не может быть глобально измерен - несмотря на отсутствие физического поля где-либо на пути (ах) электрона - из-за топологического препятствие.

Вместо этого Вайдман рассматривает влияние электрона на источники поля, рассматривая последние как квантовые частицы. Он показывает, что относительную фазу между двумя ветвями волновой функции можно рассматривать как возникающую из-за действия физического поля электрона, которое не равно нулю в месте расположения источников. Тем не менее, Вайдман использует весьма надуманные мысленные эксперименты и полностью полуклассические аргументы, что вызывает пару конкретных и связанных вопросов.

1) Можно ли описать первый мысленный эксперимент Вайдмана с электрическим эффектом АБ полностью квантовым способом, решив (хотя бы приблизительно) трехчастичное уравнение Шредингера? Если нет, то почему?

2) Можно ли в рамках этого формализма объяснить эксперименты Tonomura et al. ( Phys. Rev. Lett. 56 № 8, стр. 792-795 (1986) ), кто использовал сверхпроводник для полного экранирования магнитного поля источника?

Вот действительно хорошее объяснение эффекта Аронова-Бома. Кроме того, вот статья Тимоти Х. Бойера, в которой утверждается, что до сих пор нет доказательств, подтверждающих квантовый топологический эффект.
У Вайдмана также есть более новая статья на эту тему, Парадоксы эффектов Ааронова-Бома и эффектов Ааронова-Кашера, arXiv:1301.6153 [quant-ph], которая будет опубликована в журнале Yakir Aharonov 80th Birthday Festschrift .
После долгого занятия другими делами я наконец добрался до чтения статей Вайдмана. Мне кажется, что любой значительный процесс в отношении вашего первого вопроса, вероятно, является ценным материалом для публикации.
Связано: arXiV:1308.2093 .
Возможно , связано и это тоже.
Комментарий к макроскопическому тесту эффекта Ааронова-Бома о существующем статическом электрическом поле вне стационарных резистивных проводников.
«использовал сверхпроводник, чтобы полностью экранировать магнитное поле источника» . Было бы полезно отметить, что, хотя можно экранировать M с помощью S, электроны все равно будут взаимодействовать с S, и на это взаимодействие может влиять присутствие М внутри. Затем S действует как прокси.
@ JánLalinský Действительно, я ожидаю, что будет объяснение с точки зрения влияния электрического поля электрона на носители заряда, создающего поверхностные токи, которые блокируют магнитное поле в объеме сверхпроводника.
Также актуально: arXiv:1507.00068 .
Также актуально: Комментарий к «Роль потенциалов в эффекте Ааронова-Бома». Якир Ааронов, Элиаху Коэн и Даниэль Рорлих. физ. Rev. A 92 , 026101 (2015) , arXiv:1604.05748 и ответ Вайдмана на этот комментарий .
Чувак, мы должны взять это обратно. Вероятно, можно многому научиться, поцарапав ваш второй вопрос.
@EmilioPisanty В принципе я согласен, но у меня и так слишком много проектов прямо сейчас!!!

Ответы (2)

Что касается пункта (1), я не вижу причин, по которым это должно быть невозможно, но, насколько мне известно, никто этого не делал.

По пункту (2) есть статья , в которой утверждается, что эксперимент АВ является полностью результатом локальных взаимодействий между полями и что он не возникает, если взаимодействия полей полностью экранированы. Автор утверждает, что в эксперименте Тономура была ошибка:

Экспериментально до сих пор не проводились эксперименты в условиях идеального экранирования полевых взаимодействий. Наиболее идеальным оказался эксперимент Tonomura et al. [10], где магнитный поток экранируется сверхпроводником от пути движущегося электрона. Их установка в основном эквивалентна конфигурации I, где поток ограничен сверхпроводящим экраном. В отличие от анализа для конфигурации I, несмотря на наличие сверхпроводящего экрана, наблюдался явный фазовый сдвиг AB. Однако в этом эксперименте падающие электроны со скоростью около 2,4 × 10 8 м/с. Фактически никакой сверхпроводящий материал не может экранировать магнитное поле, создаваемое такими быстрыми электронами [2], и анализ идеального экранирования в разделе IV-A не может быть применен к эксперименту в [2]. 10. Другими словами, экранирование в эксперименте [10]. 10 был только односторонним, когда падающий электрон движется в области, свободной от поля, тогда как экранирование обеих сторон необходимо для устранения эффекта Ааронова-Бома. Экспериментальный результат Ref. 10 можно полностью понять в рамках взаимодействия локального поля между локализованным потоком и магнитным полем, создаваемым падающим электроном.

В этом комментарии к макроскопическому тесту эффекта Ааронова-Бома Томислав Ивезич написал: «... потому что только электрическое поле от соленоида с постоянным током существует в области вне соленоида и может локально влиять на электрон, проходящий через эту область». То, что он описывает, есть не что иное, как взаимодействие между летящим электроном и электрическим полем с поверхности края щели или проволоки. Результатом является дифракция электронов (или фотонов) на этом поле. Далее поле квантуется и дифракция приводит к появлению полос на экране наблюдения.

Эта модель применима к краям, щелям и множественным щелям, а также работает с одиночными фотонами (как и с одиночными электронами).

Локальное объяснение эффекта Ааронова-Бома с точки зрения силовых полей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v