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迈向非相对论波包的量子时间镜

DOI：10.1088/1367-2630/aaae98 期刊：New Journal of Physics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 我们提出了一种方法——量子时间镜（QTM），用于模拟非相对论性量子波包在自由空间运动中的部分时间反演。该方法基于对波包动力学施加短时空间均匀扰动，通过在基础薛定谔方程中添加一个非线性含时项来实现。数值计算结果（与我们解析推导相互印证）证明了所提出的QTM在生成一维和二维空间中初始局域化物质波包的时间反演回波图像方面的有效性。我们还讨论了该量子时间镜的可能实验实现方案。
作者： Phillipp Reck，Cosimo Gorini，Arseni Goussev，Viktor Krueckl，Mathias Fink，Klaus Richter
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研究概述 实验方案

研究目的

提出并研究一种模拟非相对论量子波包在自由空间中运动时间反演的方法（称为量子时间镜，QTM），并通过数值计算验证其有效性。

研究成果

所提出的QTM方法通过短时空间均匀扰动，有效模拟了一维和二维空间中局域物质波包的时间反演运动。数值计算验证了该方法的可行性，表明其在非线性薛定谔方程支配的系统中具有潜在实验实现可能。

研究不足

该研究为理论性研究，数值模拟支持所提出的QTM方法。文中讨论了潜在的实验实现方案但未实际开展。该方法在特定参数范围内的有效性得到了验证，但其对其他系统或条件的适用性尚未探索。

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