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¿La mecánica cuántica permite que más rápido que viaje la luz (FTL)?

Supongamos que inicialmente tenemos una partícula con una bonita y estrecha de la función de onda[1] (voy a dejar estos unnormed): $$e^{-\frac{x^2}{a}}$$ donde $a$ es algún número pequeño (para reducir). También supongamos que la función de onda viaja a lo largo del eje x con velocidad constante $v$ y unta con velocidad constante $v_s$. Así que después de tiempo $t$ de la función de onda se parece a $$e^{-\frac{(x-vt)^2}{a+v_st}}$$

Ahora, si la velocidad de la $v$ está cerca de a $c$ $v_s$ es lo suficientemente grande como demasiado, podríamos llegar a una situación en la que el centro de masa se mueve en subluminal velocidad (esta es la velocidad de grupo, supongo), pero el frente de la[2] de la función se mueve a la velocidad superluminal.

Si me miden la posición de la partícula después de algún tiempo $T$ o tiempo cuando llega a algún punto de $A$ i serán en su mayoría y medianamente a la conclusión de que ha viajado con velocidad de $v$. Pero en algunos (menos probable) de los casos va a parecer que no ha viajado más rápido, incluso FTL. Esta es una cosa normal en la mecánica cuántica, o yo lo entiendo mal? Tal vez hay alguna restricción no sólo en $v$, pero también en $v+v_s$?

Un poco de historia

Cuando se habla de superluminal túnel velocidades generalmente oigo explicaciones como esta:

Que la velocidad es aparente. En aquellos casos en los que sólo algunos de la parte frontal de la función de onda se obtiene a través de la barrera. A pesar de que el centro de masa parece haber viajado FTL, que la función sería aún permanecen bajo la inicial de la función de onda, si continuaba su camino sin la barrera. El centro cambiado debido a la caída de la parte trasera.

Yo nunca realmente han entendido por qué no se resuelve el problema, porque la posición de centro no cambia el hecho de que la señal en algunos casos puede llegar FTL. Aquí es donde mi pregunta viene.

EDITAR: Lo siento, la pregunta no era sobre lo que algunos clásicos QM modelos permiten, pero real de la física cuántica. Entiendo que la ecuación de Schrödinger que me permite a cualquier velocidad, quiero saber si esta situación real de la física cuántica. Supongo que el uso del término QM estaba equivocado. Lo siento, mi mal.

Pregunta reformulada

Es posible enviar una partícula que poco a poco se propaga y con una pequeña oportunidad (en algunos casos) a medida que llega en FTL? (siempre que la media de la llegada de valor queda por debajo de $c$).

Soy consciente de que esto es posible cuando el túnel a través de una barrera (y el valor de la media puede incluso mover a superluminal por tren entregando los coches), pero es el mismo posible sin ningún tipo de barrera?

Tal vez yo podría equivalentemente preguntar, si las incertidumbres cuánticas permiten ocasionales superior de $c$.

[1] Si te digo que he tenido la oportunidad de medir en cualquier punto en el principio y que no era completamente localizada, se puede sustituir la de Gauss función con un cuadrado o un triángulo que se ensancha a lo largo del camino.

[2] Si usted necesita, podemos definir el frente de la onda, por ejemplo, el primer de los puntos donde la segunda derivada es cero. La posición es $vt+\sqrt{\frac{a+v_st}{2}}$.

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Weng Fai Wong Puntos 116

Tu intuición es correcta. Puede contar como FTL o también ver como una formación de virtual par partícula-anti partícula de vacío delante de la partícula de propagación con la partícula contra aniquilando más adelante con el original.

Como tal, previamente no pueden distinguir tal señal propagación de fluctuación del vacío y como tal no puede transferirse la información.

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Cercerilla Puntos 728

No-relativista y mecánica cuántica permiten las teorías de perturbaciones que se propagan en forma arbitraria altas velocidades. Esto no tiene nada que ver con el adjetivo 'quantum'; lo mismo es verdad de la no-relativista clásica modelos mecánicos.

Las teorías cuánticas relativistas imponer una restricción adicional: los Operadores que representan a las características observables conmuta cuando se describen las mediciones que se producen en el espacio-como las regiones separadas del espacio-tiempo. Esta restricción impide que la información se propague más rápido que la luz.

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adaptive Puntos 215

No esperamos que las soluciones de la ecuación de Schroedinger para el acabado de las representaciones del grupo de Lorentz desde su invariante sólo bajo un grupo de transformaciones de Galileo, por ejemplo: \begin{align} x' &= x - vt\\ y' &= y\\ z' &= z\\ t' &= t. \end{align} Es un buen ... y muy fácil-el ejercicio para comprobar que la ecuación de Schroedinger \begin{align} -\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2 \psi(t,\mathbf{r}) + V(\mathbf{r})\psi(t,\mathbf{r}) = i\frac{\partial\psi(t,\mathbf{r})}{\partial t} \end{align} para una partícula en una externa, independiente del tiempo potencial de hecho es invariante bajo el Galileo grupo.

Ahora, para demostrar que la invariancia bajo (sólo) de Galileo grupo implica que la velocidad de la luz no es una constante independiente del movimiento del observador (y por lo tanto permite más rápido que la de propagación de la luz) que les muestre que las ecuaciones de Maxwell son no invariante bajo la transformación de Galileo. Esto, de hecho, fue una de las sugerencias a Einstein, que resultó en el "postulado de la luz' ($c$ es una constante para todos (inercial) los observadores).

Pero esta no es toda la historia, como las respuestas anteriores (que son correctos) han indicado. Lo que hemos hecho hasta ahora, con la ecuación de Schroedinger, es justo preguntar ¿cuáles son las consecuencias de tratar la evolución cuántica (la ecuación de Schroedinger gobierna esta evolución) con la clásica, la invariancia de Galileo. Desde 1905, la especie ha sido consciente de que las ecuaciones de Maxwell apoyo de la invariancia de Lorentz, utilizando la misma constante, $c$ de la velocidad de la luz en cualquier marco de Lorentz. Las consecuencias de esta observación de la evolución cuántica de la dinámica de las variables es el sujeto de la teoría cuántica de campos.

Así que la respuesta a la pregunta del título es que QM no hacer una declaración acerca de la propagación de los fenómenos más rápido de la luz en señales hasta que uno habla sobre el grupo de simetría del espacio-tiempo -- de Galileo o de Lorentz. Por supuesto, la invariancia de Lorentz y la teoría cuántica de campos se nos impone por el experimento. Así que hay que considerar.

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