量子粒子在经典禁区的速度
Sharoglazova等人[Nature 643, 67 (2025)]近期提出了一种在势垒经典禁区内测定量子粒子速度的方法,并通过一项精妙的实验加以实现。所推断出的速度与玻姆速度存在显著差异,作者将此作为对玻姆力学提出的实验挑战。这令人困惑,因为该速度是基于耦合波导中的粒子布居数推断而来的,而在此类波导中,玻姆力学与标准量子力学给出了完全相同的预测。该研究通过对实验装置进行详尽的理论分析来解开这一谜团。研究表明,速度推断所依赖的前提条件在相关的衰减区中并不成立——即波导间的隧穿时间由横向耦合决定,且不受纵向自由度纠缠的影响——而这一前提无论是在玻姆力学还是标准量子力学中均不成立。该研究还考虑了Sharoglazova等人提出的另一种基于禁区粒子Büttiker驻留时间公式的速度估算方法。研究表明,作者对该公式的应用方式有误,正确应用后所得结果与玻姆力学的预测完全一致。该分析包含对该实验二维波导模型中玻姆轨迹、驻留时间以及纵向速度的显式计算。

