Могут ли фотоны двигаться быстрее, чем ccc? (Фейнмановские лекции)

Да, части волновой функции могут двигаться быстрее света, но, насколько я понимаю, большая часть этого связана с неопределенностью положения частицы, которую волновая функция представляет в первую очередь.

Например, ведутся активные исследования того, как интерпретировать результаты экспериментов по квантовому туннелированию, которые указывают на «сверхсветовое туннелирование». Эта недавняя статья из журнала Quanta хорошо объясняет эту область исследований. Существует несколько конкурирующих определений времени туннелирования, потому что продолжительность времени не является квантовой наблюдаемой.

Считается, но, насколько я знаю, не доказано, что попытка использовать эту исчезающе малую сверхсветовую часть волновой функции для отправки информации всегда будет менее эффективной, чем прямая передача света, потому что для большого барьера почти вся волновая функция отражается.

(Я не знаю, как рассуждать о случае, описанном Фейнманом, потому что дается недостаточно контекста цитаты.)

Я только что видел связанный вопрос на другом форуме, и комментатор там отметил, что неклассические пути «на самом деле не используются». Но Фейнман обращался и к этому в своих лекциях по КЭД, которые доступны на YouTube. В частности, он описал эксперимент с зеркалом и показал, что в ответе доминирует классически отражающая часть зеркала, а вклады остальной части зеркала компенсируются. Однако затем он превратил зеркало в дифракционную решетку, удалив части далеко от классического пути, который способствовал «отрицательной фазе». И в этом случае зеркало действительно отражает под странным углом.

Однако, если бы вы на самом деле провели этот эксперимент с дифракционной решеткой, предназначенной для отражения всей поверхности (т. е. решетка постепенно становилась обычным зеркалом в области классического отражения), и использовали непрерывный источник света, то я бы подумал, что фотоны тот, кто прошел более длинный путь, уйдет раньше. Таким образом, ваш общий отклик на датчике будет состоять из компонентов, полученных из разных циклов источника.

Важно видеть прямую цитату о том, где и как Фейнман использует слово «свет» и где и как «фотон».

Цитата, которую вы приводите, говорит о свете.

Свет возникает в сложной квантово-механической суперпозиции из миллионов фотонов. Фотоны — это не свет, хотя они отмечены частотой, которую будет отображать создаваемый ими свет, E=h.nu. Фотоны — это частицы нулевой массы со спином + или — 1 по отношению к направлению их движения. Свет в суперпозиции волновых функций фотонов проявляет все волновые свойства классических уравнений Максвелла.

Я обнаружил, что этот график дает представление о том, как это происходит:

Несмотря на то, что фотоны следуют прямым путям только со спином + или -, свет демонстрирует поляризацию, сложную функцию в пространстве, которая здесь видна с вектором электрического поля классической электромагнитной волны. Связь с квантом заключается в ориентации спина фотона.

Как квантовый формализм КТП справляется с этим, требует математики, и это описано здесь .

Я предполагаю, поскольку у меня нет книги, что, когда Фейнман говорит об аннулировании, он говорит о классических функциях светового поля, созданных фотонами. Коллективное волновое поведение с групповой и фазовой скоростью создает сложности в распространении света, не относящиеся для поведения фотона, который в моих книгах всегда движется со скоростью c.

Для света:

В вакууме фазовая скорость c = 299 792 458 м/с, не зависит от оптической частоты и равна групповой скорости . В среде фазовая скорость обычно меньше в n раз, что называется показателем преломления, который зависит от частоты (→ хроматическая дисперсия). В видимой области спектра типичные прозрачные кристаллы и стекла имеют показатель преломления от 1,4 до 2,8. Полупроводники обычно имеют более высокие значения.

Меня бы заинтересовала прямая цитата Фейнмана, где говорится, что фотоны могут двигаться быстрее, чем c.

Технически нет, потому что если бы что-то двигалось быстрее, чем c, это было бы классифицировано как тахион. Однако, если бы они это сделали, они были бы только Тахионами по определению, физически они все еще были бы Фотонами.