量子ゆらぎ
(真空ゆらぎ から転送)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/01/27 04:51 UTC 版)
量子物理学において量子ゆらぎ(りょうしゆらぎ、または量子真空ゆらぎ、真空ゆらぎ)は 空間のある点におけるエネルギーの一時的な変化で、ヴェルナー・ハイゼンベルクの不確定性原理で説明される[1]。
これにより仮想粒子の粒子-反粒子対が生成する。 これらの粒子の効果は測定可能であり、例えば電子の有効電荷は「裸の」電荷とは異なっている。
量子ゆらぎは宇宙の構造の起源において非常に重要である。 インフレーションのモデルによれば、インフレーションが始まったときに存在した宇宙は増幅され、現在観測されるすべての構造の種を作った。 真空エネルギーは現在の宇宙の加速(宇宙定数)の原因である。
原理により、エネルギーと時間は次の関係でつながっている[2]。
真空ゆらぎ
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/08/07 21:32 UTC 版)
真空状態 | 0 ⟩ {\displaystyle |0\rangle } は最低エネルギーの状態で、 a ^ {\displaystyle {\hat {a}}} と a ^ † {\displaystyle {\hat {a}}^{\dagger }} の期待値はこの状態では0になる。 a ^ | 0 ⟩ = ⟨ 0 | a ^ † = 0 {\displaystyle {\hat {a}}|0\rangle =\langle 0|{\hat {a}}^{\dagger }=0} 電磁場とベクトルポテンシャルは同じ一般形のモード展開を持つ。 F ( r , t ) = ε a e i ψ ⋅ r − ω t + h c {\displaystyle F({\boldsymbol {r}},t)=\varepsilon ae^{i{\boldsymbol {\psi }}\cdot {\boldsymbol {r}}-\omega t}+hc} これらの場の演算子の期待値が真空状態では0になることを見るのは簡単である。 ⟨ 0 | F | 0 ⟩ = 0 {\displaystyle \langle 0|F|0\rangle =0} しかし、これらの場の演算子の二乗の期待値は0ではないことを示すことができる。このように0アンサンブル平均についての場におけるゆらぎが存在する。これらの真空ゆらぎは、量子光学におけるラムシフトなど多くの興味深い現象の原因となる。
※この「真空ゆらぎ」の解説は、「フォック状態」の解説の一部です。
「真空ゆらぎ」を含む「フォック状態」の記事については、「フォック状態」の概要を参照ください。
- 真空ゆらぎのページへのリンク