論文の概要: Quantum generalisation of Einstein's Equivalence Principle can be verified with entangled clocks as quantum reference frames

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.03303v5
• Date: Wed, 09 Oct 2024 16:33:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-10 14:26:24.245508
• Title: Quantum generalisation of Einstein's Equivalence Principle can be verified with entangled clocks as quantum reference frames
• Title（参考訳）: アインシュタインの等価原理の量子一般化は、量子参照フレームとして絡み合ったクロックで検証できる
• Authors: Carlo Cepollaro, Flaminia Giacomini,
• Abstract要約: アインシュタイン等価原理(Einstein Equivalence Principle,EEP)は一般相対性理論の基礎をテストする上で重要である。 脳波に違反すると、物理学に劇的な結果がもたらされる。 ここでは、非局在量子粒子に対する一般化されたEEPを定式化する。 これは例えば原子干渉計で実験的に検証できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The Einstein Equivalence Principle (EEP) is of crucial importance to test the foundations of general relativity. When the particles involved in the test exhibit quantum properties, it is unknown whether this principle still holds. A violation of the EEP would have drastic consequences for physics. A more conservative possibility is that the EEP holds in a generalised form for delocalised quantum particles. Here we formulate such a generalised EEP by extending one of its paradigmatic tests with clocks to quantum clocks that are in a quantum superposition of positions and velocities. We show that the validity of such a generalised version of the EEP is equivalent to the possibility of transforming to the perspective of an arbitrary Quantum Reference Frame (QRF), namely a reference frame associated to the quantum state of the clock. We further show that this generalised EEP can be verified by measuring the proper time of entangled clocks in a quantum superposition of positions in the Earth gravitational field. The violation of the generalised EEP corresponds to the impossibility of defining dynamical evolution in the frame of each clock, and results in a modification to the probabilities of measurements calculated in the laboratory frame. Hence, it can be verified experimentally, for instance in an atom interferometer.
• Abstract（参考訳）: アインシュタイン等価原理(Einstein Equivalence Principle,EEP)は一般相対性理論の基礎をテストする上で重要である。 テストに関わる粒子が量子的性質を示すとき、この原理がまだ成り立つかどうかは不明である。 脳波に違反すると、物理学に劇的な結果がもたらされる。 より保守的な可能性は、EEPが非局在化量子粒子の一般化形式を持つことである。 ここでは、そのような一般化されたEEPを、時計によるそのパラダイムテストの1つを、位置と速度の量子重ね合わせにある量子時計に拡張することによって定式化する。 このような一般化されたEEPの妥当性は、任意の量子参照フレーム(QRF)、すなわちクロックの量子状態に関連する参照フレームの観点に変換される可能性と同値であることを示す。 さらに、この一般化されたEEPは、地球の重力場における位置の量子重ね合わせにおいて、絡み合った時計の適切な時刻を測定することで検証できることを示す。 一般化されたEEPの違反は、各クロックのフレームにおける動的進化を定義することの不可能性に対応し、その結果、実験室のフレームで計算された測定の確率を変化させる結果となる。 したがって、例えば原子干渉計で実験的に検証することができる。

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