論文の概要: Enhancing Gravitational Interaction between Quantum Systems by a Massive Mediator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.14524v2
• Date: Tue, 15 Mar 2022 17:04:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 02:02:08.833970
• Title: Enhancing Gravitational Interaction between Quantum Systems by a Massive Mediator
• Title（参考訳）: 質量媒介子による量子系間の重力相互作用の促進
• Authors: Julen S. Pedernales, Kirill Streltsov, Martin B. Plenio
• Abstract要約: 1957年、ファインマンは、重力の量子的/古典的な性質は、重畳の源質量による重力相互作用をテストすることによって評価されるかもしれないと示唆した。 物質波干渉法を用いて提案された全ての実験的実現において、この相互作用の極端な弱さは、極端にスクイーズする純粋な初期状態を必要とする。 ここでは、2つの試験系間の重力相互作用を増幅する媒介物質として質量体を用いることにより、この重要な課題に対処する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6114012813668934
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In 1957 Feynman suggested that the quantum/classical character of gravity may be assessed by testing the gravitational interaction due to source masses in superposition. However, in all proposed experimental realisations using matter-wave interferometry the extreme weakness of this interaction requires pure initial states with extreme squeezing to achieve measurable effects of non-classical interaction for reasonable experiment durations. In practice, the systems that can be prepared in such nonclassical states are limited to small masses, which in turn limits the strength of their interaction. Here we address this key challenge--the weakness of gravitational interaction--by using a massive body as an amplifying mediator of gravitational interaction between two test systems. Our analysis shows that this results in an effective interaction between the two test-systems that grows with the mass of the mediator, is independent of its initial state and, therefore, its temperature. This greatly reduces the requirement on the mass and degree of delocalization of the test systems and, while still highly challenging, brings experiments on gravitational source masses a step closer to reality.
• Abstract（参考訳）: 1957年、ファインマンは重力の量子・古典的性質は重ね合わせの源質量による重力相互作用をテストすることによって評価できると示唆した。 しかし、物質波干渉法による全ての実験的実現において、この相互作用の極端な弱さは、合理的な実験期間における非古典的相互作用の計測可能な効果を達成するために、極端にスクイーズされた純粋な初期状態を必要とする。 実際には、そのような非古典的状態において準備できる系は小さな質量に制限され、それによって相互作用の強さが制限される。 ここでは、重力相互作用の弱さという、重力相互作用の鍵となる課題を、2つの実験系間の重力相互作用を増幅する媒介として、巨大な物体を使用することで解決する。 この結果から,メディエーターの質量と成長する2つの試験系間の効果的な相互作用は,初期状態と温度とは無関係であることが示された。 これにより、テストシステムの質量と非局在化の程度を大幅に削減し、非常に挑戦的ではあるが、重力源の質量に関する実験が現実に一歩近づいた。

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