論文の概要: Gravitationally induced decoherence vs space-time diffusion: testing the
quantum nature of gravity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.01982v1
- Date: Thu, 3 Mar 2022 19:52:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 05:34:44.685007
- Title: Gravitationally induced decoherence vs space-time diffusion: testing the
quantum nature of gravity
- Title（参考訳）: 重力誘起デコヒーレンスと時空間拡散:重力の量子的性質の検証
- Authors: Jonathan Oppenheim and Carlo Sparaciari and Barbara \v{S}oda and
Zachary Weller-Davies
- Abstract要約: 2つの相互作用系は古典的に扱われ、他方の系は量子のままである。
このようなハイブリッド力学が量子系のデコヒーレンスをもたらし、古典位相空間における予測可能性の低下をもたらすことを証明している。
重力とのトレードオフ関係を適用すると、重力によって引き起こされるデコヒーレンスの強さと計量の拡散と共役モーメントの関係を見出す。
- 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 two interacting systems when one is treated classically while the
other system remains quantum. Consistent dynamics of this coupling has been
shown to exist, and explored in the context of treating space-time classically.
Here, we prove that such hybrid dynamics necessarily results in decoherence of
the quantum system, and a breakdown in predictability in the classical phase
space. We further prove that a trade-off between the rate of this decoherence
and the degree of diffusion induced in the classical system is a general
feature of all classical quantum dynamics; long coherence times require strong
diffusion in phase-space relative to the strength of the coupling. Applying the
trade-off relation to gravity, we find a relationship between the strength of
gravitationally-induced decoherence versus diffusion of the metric and its
conjugate momenta. This provides an experimental signature of theories in which
gravity is fundamentally classical. Bounds on decoherence rates arising from
current interferometry experiments, combined with precision measurements of
mass, place significant restrictions on theories where Einstein's classical
theory of gravity interacts with quantum matter. We find that part of the
parameter space of such theories are already squeezed out, and provide figures
of merit which can be used in future mass measurements and interference
experiments.
- Abstract（参考訳）: 2つの相互作用系は古典的に扱われ、他方の系は量子のままである。
このカップリングの一貫したダイナミクスは存在し、時空を古典的に扱うという文脈で研究されている。
ここでは、このようなハイブリッドダイナミクスが量子系の非一貫性と古典位相空間における予測可能性の崩壊をもたらすことを証明している。
さらに, このデコヒーレンス率と古典的系の拡散度とのトレードオフは, 古典的量子力学の一般的な特徴であり, 長いコヒーレンス時間は結合の強さに対して位相空間内の強い拡散を必要とする。
重力とのトレードオフ関係を適用すると、重力によって引き起こされるデコヒーレンスの強さと計量の拡散と共役モーメントの関係を見出す。
これは、重力が基本的に古典的である理論の実験的署名を与える。
現在の干渉法実験から生じるデコヒーレンス率の境界は、質量の精密測定と相まって、アインシュタインの古典的重力理論が量子物質と相互作用する理論に大きな制限を課している。
これらの理論のパラメータ空間の一部は、既に削り取られており、将来の質量測定や干渉実験に使用できるメリットの数値が提供される。
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