Эффект квантовой запутанности вакуума на волновую

Эффект квантовой запутанности вакуума на волновую функцию
электрона.
Куюков Виталий П.
Россия, Сибирский Федеральный Университет
Email: [email protected]
В данной статье применяется упрощенный расчет эффекта влияния квантовой запутанности
виртуальных частиц в вакууме на движение электрона.
Рассмотрим квантовую запутанность электрона с виртуальными частицами в вакууме.
Согласно квантовой теории поля физический вакуум можно представить как совокупность
появляющихся и уничтожающихся виртуальных частиц. Для них справедливо соотношение
неопределенностей Гейзенберга для энергии и времени:
Даже в физическом вакууме остаются так называемые виртуальные частицы, которые могут
иметь квантовую запутанность.
Следовательно, есть вероятность, что реальный электрон в вакууме может телепортироваться на
некоторое расстояние за счет квантовой запутанности между двумя виртуальными частицами.
Такая схема выглядит классически. В области квантовой телепортации необходимы три объекта — А,
В и С. Пусть В и С — сцепленные виртуальные частицы. Хоть они и могут находиться на огромном
расстоянии друг от друга, они все же остаются сцепленными. Пусть теперь В вступит в контакт с
А (реальная частица), который собственно является объектом телепортации. В «сканирует» А, и
информация, содержащаяся в А, переносится в В. Затем эта информация автоматически
передается виртуальной частице С. Таким образом, С превращается в точную копию А.
Для того, чтобы вычислить вероятность процесса квантовой телепортации электрона в
физическом вакууме ( последний рисунок), воспользуемся формулировкой интеграла по
траекториям по Фейнману.
Для изучения диаграммных процессов с участием виртуальных частиц, удобно переписать
амплитуду вероятности в виде зигзагообразной траектории с интервалом времени для отрезка
пути:
В данном процессе квантовая телепортация электрона (его масса тоже переносится) в вакууме
происходит мгновенно, поэтому классическое действие определяется вдоль траектории со
скоростью намного больше световой :
- квантовая телепортация электрона на некотором расстоянии в вакууме
Отсюда пространственно-временной интервал, определяющий квантовую телепортацию
электрона в физическом вакууме:
И соответственно классическое действие для данного интервала имеет вид:
Отсюда получается амплитуда вероятности квантовой телепортации электрона в вакууме на
некоторое расстояние:
В данном случае квантовая телепортация электрона в физическом вакууме напоминает движение
броуновской частицы в среде.
Полученная амплитуда вероятности для данного процесса имеет аналогию со статистической
суммой в термодинамике и молекулярно-кинетической теории.
Вычислим квантовую телепортацию электрона в вакууме как броуновское перемещение в среде,
воспользовавшись для этого формулой Эйнштейна.
Подвижность
B электрона в физическом вакууме вычисляется следующим образом.
– средний импульс со стороны виртуальных частиц (взаимодействие
рассматривается с виртуальными электронами и позитронами) на реальный электрон не должен
превышать комптоновский импульс.
Тогда подвижность B электрона в физическом вакууме при механизме квантовой телепортации с
участием запутанных виртуальных частиц определяется в следующем виде.
Можно подставить полученные соотношения для B и kT в формулу Эйнштейна для среднего
значения квадрата смещения вдоль произвольной оси .
После сокращения на величину
, получается следующая формула для квадрата
смещения.
Данная формула определяет расплывание волнового пакета электрона в вакууме с течением
определенного времени.
Как видно, квантовая запутанность электрона с физическим вакуумом приводит к такому эффекту
как расплывание плотности волновой функции. Этот физический процесс основан на квантовой
телепортации электрона при помощи сцепленных виртуальных частиц в вакууме. Можно сказать,
что электрон перемещается при помощи телепортации в вакууме как броуновская частица, где
некоторой вероятностью он может быть обнаружен заданном объеме пространства. В этом и
состоит физический смысл расплывания волновой функции электрона , т.е. не просто
математическое описание волнового движения.
Литература:
[1]. П.Рамон. Теория поля. Современный вводный курс, 1984 г.