論文の概要: Constraining the number of fundamental quantum degrees of freedom using
gravity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.15164v3
- Date: Fri, 7 Oct 2022 13:44:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 19:41:22.232057
- Title: Constraining the number of fundamental quantum degrees of freedom using
gravity
- Title（参考訳）: 重力を用いた基本量子自由度数の制約
- Authors: Harshit Verma and Magdalena Zych and Fabio Costa
- Abstract要約: 低エネルギー状態における拡張量子システム(EQS)に対する重力の影響を考察する。
我々は、近傍の源質量による重力効果を、EQSの内部ハミルトニアンにおける赤方偏移としてモデル化する。
我々は, 1粒子と重力的に相互作用するEQSの増加が, 脱コヒーレンスの増加につながるという意味で, 脱コヒーレンス効果が乗算可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider the effect of gravity on extended quantum systems (EQS) in the
low energy regime. We model the gravitational effect due to a nearby source
mass as a redshift in the internal Hamiltonian of the EQS. Due to the
dependence of the energy spectrum of the EQS on the position of the massive
particle (via the redshift) at zero temperature, our model predicts
gravitational decoherence of the massive particle in the position basis. We
show that the decoherence effect is multiplicative, in the sense that the
increase in number of EQS gravitationally interacting with a single massive
particle leads to an increase in its decoherence. If the considered model of
gravitational redshift holds alongside the linearity of quantum mechanics (as
an appropriate limit of an accepted theory for coupling quantum matter with
gravity) to allow for a spatial superposition of the source mass, we propose
that the same methodology can be applied to continuous fields, which are
essentially EQS. This could provide an upper limit on the number of
undiscovered fields by observing coherent superpositions of masses, e.g., in a
matter wave interferometer. Besides, by taking a spin chain as a toy model of
an EQS, we analyse the dependence of the new effect on relevant system
parameters and identify the number of independent spin chains that can cause a
detectable effect.
- Abstract（参考訳）: 低エネルギー状態における拡張量子システム(EQS)に対する重力の影響を考察する。
我々はeqsの内部ハミルトニアンにおける近傍の源質量による重力効果を赤方偏移としてモデル化する。
EQSのエネルギースペクトルが(赤方偏移による)質量粒子の位置に依存するため、我々のモデルは質量粒子の位置ベースにおける重力デコヒーレンスを予測する。
一つの粒子と重力的に相互作用するeqの数が増加するとデコヒーレンスが増加するという意味で、デコヒーレンス効果は乗算的であることが示されている。
重力赤方偏移のモデルが量子力学の線形性(量子物質と重力を結合するための受容理論の適切な限界として)と共に成立し、ソース質量の空間的重ね合わせを可能にするならば、同じ方法が本質的に eqs である連続場にも適用可能であることを提案できる。
これは、例えば物質波干渉計において質量のコヒーレントな重ね合わせを観察することで、発見されていないフィールドの数に上限を与えることができる。
さらに,eqsのトイモデルとしてスピン鎖を取ることで,関連するシステムパラメータに対する新たな効果の依存性を分析し,検出可能な効果を引き起こす独立スピン鎖の数を同定する。
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