論文の概要: On anti-gravitational phenomenon of excited states in quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.15456v2
• Date: Thu, 22 Sep 2022 09:22:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-07 04:34:17.198188
• Title: On anti-gravitational phenomenon of excited states in quantum systems
• Title（参考訳）: 量子系における励起状態の反重力現象について
• Authors: Lijia Jiang and Jun-Hui Zheng
• Abstract要約: 重力反発は量子系でもどこでも見られることを示す。 膨張空間では、この重力異常は励起状態の量子物質が空間よりも速く膨張する可能性がある。 加速する膨張現象は、宇宙の進化を理解するために新たな光を放つ。
• 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: It is common belief that gravity is an attractive interaction between all things with mass or energy, affecting the motion of objects at the macroscopic scale and determining the large-scale structure of the universe. Contrary to the conventional cognition, here we reveal that gravitational repulsion is also ubiquitous in quantum systems -- the anomalous response of the position of the particles at (topologically) excited states to the gravitational field in confined systems. We prove that this anti-gravitational phenomenon results from a principle called `quantum-state exclusion' inherited from the orthogonality of quantum states. We further predict that, in an inflating space, this gravitational anomaly may cause quantum matter in excited states to expand even faster than space, leading to an observable accumulation of quantum matter near the boundary of the space. These unique phenomena can be simulated in ultracold atom experiments by using Bose-Einstein condensates with solitons. The accelerating expansion phenomenon in quantum systems also sheds new light on understanding the evolution of the universe, where the vacuum state may also be an excitation with topological defects.
• Abstract（参考訳）: 重力は、全ての物と質量やエネルギーの間の魅力的な相互作用であり、巨視的なスケールでの物体の動きに影響を与え、宇宙の大規模構造を決定すると信じられている。 従来の認識とは対照的に、ここでは重力反発は量子系においてもユビキタスであり、閉じ込められた系の重力場に対する(位相的に)励起状態における粒子の位置の異常な応答である。 この反重力現象は、量子状態の直交性から受け継いだ「量子状態排除」と呼ばれる原理によって生じることが証明される。 さらに、膨張する空間において、この重力異常は励起状態の量子物質が空間よりも高速に膨張し、空間の境界付近で観測可能な量子物質が蓄積されることを予測している。 これらの特異な現象は、ボース・アインシュタイン凝縮とソリトンを用いて超低温原子実験でシミュレートすることができる。 量子系における加速膨張現象は、真空状態がトポロジカルな欠陥を伴う励起であるかもしれない宇宙の進化を理解するために新しい光を放つ。

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