چاپ این مقاله بسیار ارزشمند و بنیادی در مجله بسیار معتبر Quantum را به برادران و اساتید بزرگوارم جناب آقایان دکتر محمدجواد کاظمی و دکتر قدیر جعفری عزیز تبریک عرض مینمایم.

مطمئنا این کار زمینه ساز کارهای بزرگ بعدی در بنیادهای کوانتوم خواهد بود.

🎩 نشد سر زمان کلاه بگذاریم، در عوض کلاه مکان رو برمیداریم!

یکی از اصول مکانیک کوانتومی این است که برای هر کمیتی که در آزمایشگاه قابل اندازه گیری و مشاهده باشد یک عملگر ریاضی تعریف میشود. با استفاده از عملگر های متناظر با هر کمیت نیز میتوان توزیع احتمال مقادیر حاصل از اندازه گیری آن کمیت را پیش بینی نمود. برای مثال مکان یک ذره یک کمیت مشاهده پذیر است، در نتیجه برای آن یک عملگر در کوانتوم داریم که با نماد X و یک ^ (هَت یا همان کلاه) بالای آن نمایش می دهیم. کمیت های قابل اندازه گیری دیگر مانند تکانه،‌ انرژی، اسپین و ... نیز همین گونه هستند.

یکی از معضلات جدی نظریه کوانتوم این است که در این نظریه، متناظر با کمیت مشاهده پذیر زمان (T) عملگری وجود ندارد. این در حالی است که از همان ابتدای پیدایش کوانتوم این کمیت در آزمایشگاه اندازه گیری می شده و اکنون نیز ما این کمیت را با دقت های بسیار بالا میتوانیم اندازه بگیریم. (پیش تر این معضل را در اینجا توضیح داده ام.) تلاش های بسیاری برای حل این معضل انجام گرفته و نظریه پردازان مطرحی از جمله بوهم، آهارونوف و روولی تلاش کرده اند تا عملگری برای این کمیت ارائه کنند و به قولی بر سر T کلاه بگذارند :) باوجود تمام تلاشها در بیش از نیم قرن گذشته،‌ تاکنون هیچ راه حل مورد توافقی برای این مسئله ارائه نشده است.

با اینحال،‌ شاید باید به شکل دیگری به این مسئله نگاه بیاندازیم. شاید راه حل برعکس است. یعنی بجای اینکه سعی کنیم زمان را عملگر کنیم و کلاه بر سرش بگذاریم، بیاییم و کلاه مکان را هم برداریم و دیگر آن را عملگری نگاه نکنیم. اگر بتوانیم به صورت سازگار چنین کنیم، تقارن میان مکان و زمان (که در نسبیت وجود دارد) در کوانتوم نیز باز می گردد. این ایده ای است که در مقاله اخیر دکتر کاظمی و دکتر جعفری مطرح شده است. این مقاله که در مجله بسیار مطرح Quantum منتشر شده، به کلی ماجرا را عوض میکند و با کنار گذاشتن رابطه جابجایی هایزنبرگ یک نسخه عام تر از کوانتوم ارائه میکند.

البته این اولین بار نیست که با حذف برخی اصول، به نظریات عمومیت بیشتری داده شده است. مثال بارز آن ظهور هندسه نااقلیدسی است که ریاضی دانانی نظیر گاوس و ریمان با حذف اصل پنجم اقلیدس به آن دست یافتند و میدانیم که تا چه اندازه در توسعه نظریه نسبیت عام و گرانش کاربرد داشته است. در اینجا نیز، نظریه کوانتوم تعمیم یافته با حذف رابطه جابجایی مکان و تکانه، رابطه عدم قطعیت هایزنبرگ را اصلاح میکند و در نتیجه آن یک طول بنیادی کمینه در معادلات ظاهر میشود. جالب اینجاست ما از نظریات و آزمایشات ذهنی گرانش کوانتومی انتظار وجود چنین طولی را داشتیم. کار بسیار ارزشمند دیگری که این محققان انجام داده اند مقایسه پیشبینی این نظریه کوانتوم تعمیم یافته با داده های آشکارساز امواج گرانشی AURIGA و همچنین گذار طیفی اتم هیدروژن است که بوسیله آن حد بالایی برای طول بنیادی مشخص نموده اند.

💎 انجام چنین پژوهش های بنیادی و دست اول در بالاترین سطوح علمی جهان باعث افتخار جامعه فیزیک بنیادی ایران است. امیدوارم که این مسیر توسط این بزرگواران و دیگر علاقه مندان این حوزه دنبال شود تا بزودی شاهد برخواستن تحولات اساسی در مرزهای علم از سرزمینمان باشیم.

🆔 @QMproblems

زمان یک مشاهده پذیر کوانتومی است یا یک پارامتر کلاسیک؟

در این مقاله، ما در مورد این پرسش بنیادی در سیستم های درهم‌تنیده بحث کرده ایم و نشان داده ایم که چگونه می توان این پرسش را با استفاده از فناوری های کنونی اپتیکِ اتمی بصورت تجربی بررسی کرد.

https://arxiv.org/abs/2512.13502

زمان در مکانیک کوانتومی: پارامتر یا عملگر؟


افتخار همکاری دیگر با دکتر محمدجواد کاظمی عزیز و دیگر همکاران گرامی

Arrival Time -- Classical Parameter or Quantum Operator?

MohammadJavad Kazemi, MohammadHossein Barati, Ghadir Jafari, S. Shajidul Haque, Saurya Das

Abstract:

The question of how to interpret and compute arrival-time distributions in quantum mechanics remains unsettled, reflecting the longstanding tension between treating time as a quantum observable or as a classical parameter. Most previous studies have focused on the single-particle case in the far-field regime, where both approaches yield very similar arrival-time distributions and a semi-classical analysis typically suffices. Recent advances in atom-optics technologies now make it possible to experimentally investigate arrival-time distributions for entangled multi-particle systems in the near-field regime, where a deeper analysis beyond semi-classical approximations is required. Even in the far-field regime, due to quantum non-locality, the semi-classical approximation cannot generally hold in multi-particle systems. Therefore, in this work, two fundamental approaches to the arrival-time problem -- namely, the time-parameter and time-operator approaches -- are extended to multi-particle systems. Using these extensions, we propose a feasible two-particle arrival-time experiment and numerically evaluate the corresponding joint distributions. Our results reveal regimes in which the two approaches yield inequivalent predictions, highlighting conditions under which experiments could shed new light on distinguishing between competing accounts of time in quantum mechanics. Our findings also provide important insights for the development of quantum technologies that use entanglement in the time domain, including non-local temporal interferometry, temporal ghost imaging, and temporal state tomography in multi-particle systems.

https://arxiv.org/abs/2512.13502


مسئله زمان رسیدن یکی از چالشی ترین مسائل بنیادی در نظریه کوانتومی است. زمان در معادله شرودینگر به صورت یک پارامتر ظاهر می شود. از طرف دیگر همان طور که در همه کتاب های درسی می بینیم هر مشاهده پذیری در نظریه کوانتومی متناظر با یک عملگر است. از طرف دیگر زمانی که طول می کشد که ذره ای را در آشکارساز ببینیم یک کمیت قابل اندازه گیری در آزمایشگاه است. سوال این است که این کمیت را نظریه کوانتومی چگونه پیش بینی می کند. دو رویکرد کلی وجود دارد یا برای این کمیت عملگر مناسبی پیشنهاد کنیم و یا اینکه این کمیت را از روی مشاهده پذیرهای دیگر محاسبه کنیم و زمان همچنان پارامتر بماند. در این مقاله پیشنهاد شده است که توزیع مشترک زمان رسیدن در سیستم های چند ذره ای برای این دو رویکرد متفاوت است و در آزمایشگاه می تواند اندازه گیری و بین این دو رویکرد تمایز قائل شد.

🌍🔖سلسله وبینارهای آنلاین آموزشی مدرسه “سایکت” در سال کوانتوم

📌موضوع وبینار ۵۷: "مکانیک کوانتومی بدون جایگزیده‌گی اکید"

🎤سخنران:
🔸دکتر جواد کاظمی
-دکتری فیزیک ذرات بنیادی و نظریه میدان‌ها از دانشگاه شهیدبهشتی
- پژوهشگر در آزمایشگاه اپتیک و فوتونیک دانشگاه قم

🗓زمان برگزاری:
دوشنبه ۱۵ دی‌ماه ۱۴۰۴ ساعت ۱۷ تا ۱۹

📣مخاطبین رویداد:
✅دانشجویان، فارغ التحصیلان، اساتید علوم پایه و سایر علاقه‌مندان به کسب دانش در این حوزه

🔗برای ثبت نام وارد لینک زیر شوید:
https://B2n.ir/zu6853
〰️〰️〰️〰️〰️〰️〰️〰️
⭐️@Psiket_Admin | instagram | Telegram | Linkedin