噪声驱动坍缩与退相干的统一相对论路径积分起源

相对论与量子力学是现代物理学的两大基石,然而如何将二者统一于单粒子路径积分框架中,并对量子测量过程给出动力学描述,仍是悬而未决的难题。该研究团队揭示这两个问题具有深刻关联:通过构建满足单一作用量原理的相对论性路径积分,不仅同时推导出狄拉克方程、克莱因-戈登方程和薛定谔方程,还暴露了传播子中潜藏的非定域项。这项隐藏项在可微势场中处于休眠状态,但会被不可微噪声激活,通过有界鞅随机过程驱动测量结果的概率分布。在此机制下,指针基态显现为吸收边界,玻恩定理由首达统计自然涌现,且坍缩过程会在依赖参数的有限时间内完成——从而将测量公设还原为动力学结果。尤为关键的是,该工作通过对随机轨迹取平均,严格推导出标准GKSL主方程,为退相干理论提供了第一性原理基础。由于触发机制取决于噪声频谱特性,研究表明工程化“染色”噪声可加速或操控坍缩过程,这为快速量子比特重置、相干性保持,以及突破标准量子极限的“量子传感”技术开辟了新途径。
提交arXiv: 2025-09-20 01:58

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