¿Es clásica la relación de incertidumbre número-fase?

Para un oscilador armónico en una dimensión, existe una relación de incertidumbre entre el número de cuantos norte y la fase de la oscilación ϕ . Hay todo tipo de complicaciones técnicas derivadas del hecho de que ϕ no se puede convertir en un operador continuo y de un solo valor (Carruthers 1968), pero en términos generales, puede escribir una relación de incertidumbre como esta:

Δ norte Δ ϕ 1

El hecho de que el lado derecho sea 1 en lugar de no es sólo de usar unidades naturales tales que = 1 ; Podemos ver esto porque norte y ϕ son ambos sin unidad. Esto sugiere que esta relación de incertidumbre es clásica, como la relación de incertidumbre de tiempo-frecuencia que es la razón por la que se hace referencia a las velocidades de transmisión de datos en términos de ancho de banda.

Sin embargo, la única interpretación física que conozco parece puramente mecánica cuántica (Peierls 1979):

[...] cualquier dispositivo capaz de medir el campo, incluida su fase, debe ser capaz de alterar el número de cuantos en una cantidad indeterminada

Si esta relación de incertidumbre es clásica, ¿cuál es su interpretación clásica? Si no es clásico, ¿por qué la restricción no desaparece en el límite? 0 ?

relacionado: ¿siempre ignoramos las soluciones de energía cero para la ecuación de Schrödinger (unidimensional)?

Carruthers y Nieto, "Phase and Angle Variables in Quantum Mechanics", Rev Mod Phys 40 (1968) 411 -- se puede encontrar en línea buscando en Google

Peierls, Sorpresas en física teórica, 1979

¿No es la aparente ausencia de simplemente relacionado con el hecho de que el número de quanta n tiende a infinito en el límite clásico? Yo supondría que la incertidumbre en el número de cuantos también diverge en un límite adecuadamente definido, y correspondientemente Δ ϕ 1 / Δ norte 0 en el límite clásico?
Hay un argumento bien conocido de que no se puede tener [ norte , ϕ ] = i como una identidad de operador (en todo el espacio de Hilbert), porque esto implicará [ pecado ( α norte ) , ϕ ] = i   α   C o s ( α norte ) , y hay una contradicción con α = π , porque LHS es cero, pero no RHS (podemos tomar una base donde norte es diagonal para ver eso). Entonces se dice que tenemos que tomar un "conjunto denso" de los estados del espacio de Hilbert, para que tenga sentido.
@Trimok: A eso me refería como "complicaciones técnicas", y por eso le di la referencia a Carruthers. No creo que estos problemas afecten materialmente la pregunta. Carruthers da relaciones de incertidumbre más rigurosamente correctas en las ecuaciones 5.47-48, en términos de C = porque ϕ y S = pecado ϕ , que son operadores válidos. Surge el mismo problema, que es que no hay .
A mi gusto, incluso el campo clásico en sí mismo, un estado coherente, es una criatura mecánica cuántica macroscópica, ya que es capaz de interferir.
@JaschaUlrich: Creo que el límite clásico requeriría Δ norte / norte 0 , pero eso podría pasar con Δ norte 0 , Δ norte , o casi cualquier otra cosa.

Respuestas (1)

Creo que tengo al menos una posible respuesta a mi propia pregunta. Vamos a escribir mi = norte ω para la energía de una onda clásica, y entonces la relación de incertidumbre se vuelve Δ mi Δ ϕ ω , que tiene en él y es manifiestamente mecánica cuántica.

Creo que esto es similar a la relación entre la relación de incertidumbre clásica Δ F Δ t 1 y el mecánico-cuántico Δ mi Δ t h .

Estoy de acuerdo. Iba a dar la misma opinión que el comentario...