論文の概要: Gravitational effects in macroscopic quantum systems: a first-principles
analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.08044v2
- Date: Sun, 30 May 2021 16:26:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 04:17:54.128388
- Title: Gravitational effects in macroscopic quantum systems: a first-principles
analysis
- Title（参考訳）: マクロ量子系における重力効果:第一原理解析
- Authors: Charis Anastopoulos, Mihalis Lagouvardos and Konstantina Savvidou
- Abstract要約: 一般相対性理論の弱場限界を物質とその量子化によって解析する。
この分析は、マクロ量子系における重力効果の第一原理記述を提供するための予測量子理論を目指している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We analyze the weak-field limit of General Relativity with matter and its
possible quantisations. This analysis aims towards a predictive quantum theory
to provide a first-principles description of gravitational effects in
macroscopic quantum systems. This includes recently proposed experiments on the
generation of (Newtonian) gravitational forces from quantum distributions of
matter, and phenomena like gravity-induced entanglement, gravitational cat
states, gravity-induced Rabi oscillations, and quantum causal orderings of
events. Our main results include: (i) The demonstration that these phenomena do
not involve true gravitational degrees of freedom. (ii) We show that, unlike
full general relativity, weak gravity with matter is a parameterised field
theory, i.e., a theory obtained by promoting spacetime coordinates to
`dynamical' variables. (iii) Quantisation via gauge-fixing leads to an
effective field theory that account for some phenomena, but at the price of
gauge dependence that manifests more strongly on spacetime observables. This
ambiguity is a manifestation of the problem of time that persists even in weak
gravity. (iv) A consistent quantisation of parameterised field theories is
essential for a predictive and spacetime covariant theory of weak gravity that
describes gravitational effects in macroscopic quantum systems. We also discuss
the implication of our results to gravitational decoherence theories, the
notion of locality in gravity vis-a-vis quantum information theory, and the
intriguing possibility that proposed solutions to the problem of time can be
tested in weak-gravity quantum experiments.
- Abstract（参考訳）: 一般相対性理論の弱場極限とその量子化について解析する。
この分析は、マクロ量子系における重力効果の第一原理記述を提供するための予測量子理論を目指している。
この中には、物質の量子分布から(ニュートン)重力力を生成する実験や、重力誘起の絡み合い、重力誘起のラビ振動、事象の量子因果順序といった現象が含まれる。
私たちの主な成果は
(i)これらの現象が真の重力自由度を伴わないという実証。
(ii) 完全な一般相対性理論とは異なり、物質の弱い重力はパラメータ化された場理論、すなわち時空座標を「力学」変数に促進することによって得られる理論である。
3) ゲージ固定による量子化は、いくつかの現象を考慮に入れながら、時空観測可能量に強く依存するゲージ依存の価格で有効場の理論をもたらす。
この曖昧さは、弱い重力でも持続する時間の問題の顕在化である。
(iv) パラメータ化された場の理論の一貫した量子化は、マクロ量子系における重力効果を記述する弱重力の予測と時空共変理論に必須である。
また, 重力デコヒーレンス理論, 重力 vis-a-vis 量子情報理論における局所性の概念, 時間問題に対する提案する解が弱重力量子実験で検証できる可能性についても考察した。
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