Affinamento della traiettoria sotto trasformazioni dei sistemi di riferimento quantistici

Abstract degli autori

Le trasformazioni dei sistemi di riferimento quantistici (QRF) collegano la descrizione di un sistema fisico a osservatori quantistici diversi, ma il loro legame con fenomeni sperimentali concreti rimane in gran parte poco chiaro. Qui mostriamo che l’effetto di affinamento della traiettoria, ottenuto correlando un sistema sondato con un sistema di riferimento efficace di massa negativa, ammette un’interpretazione naturale come trasformazione QRF nel sistema di riferimento di un sistema a massa negativa. Usando un modello giocattolo minimale di particelle libere con masse con segno, identifichiamo le osservabili di tipo Einstein-Podolsky-Rosen responsabili di questo effetto con una coppia di osservabili relazionali commutanti che, sotto la trasformazione QRF istantanea, vengono mappate in operatori locali di sottosistemi distinti. Mostriamo quindi che la corrispondente traiettoria relazionale è riprodotta dalla trasformazione QRF dinamica, nella quale la posizione relazionale trasformata acquisisce una dipendenza esplicita dal tempo. Introduciamo misure di nitidezza invarianti rispetto alle QRF per le traiettorie relazionali e ricaviamo relazioni di monogamia che mostrano come una traiettoria non possa essere resa arbitrariamente nitida, allo stesso tempo, rispetto a due sistemi di riferimento distinti a massa negativa. Mostriamo inoltre che la nitidezza della traiettoria può invece risiedere in un modo collettivo di riferimento codificato in due sistemi fisici, anche quando nessuno dei due costituenti, preso singolarmente, fornisce un riferimento arbitrariamente nitido; la nitidezza può quindi essere distribuita anziché localizzata nel sistema di riferimento di un singolo costituente. Questi risultati forniscono un’interpretazione operativa e rilevante sul piano sperimentale delle trasformazioni QRF per i sistemi a variabili continue.