Эффект квантовой запутанности вакуума на волновую функцию электрона. Куюков Виталий П. Россия, Сибирский Федеральный Университет Email: vitalik.kayukov@mail.ru 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.