論文の概要: Killing Horizons Decohere Quantum Superpositions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.00026v2
- Date: Thu, 15 Jun 2023 08:44:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-17 02:35:04.676088
- Title: Killing Horizons Decohere Quantum Superpositions
- Title（参考訳）: 量子重ね合わせを脱離するホライズンを殺す
- Authors: Daine L. Danielson, Gautam Satishchandran, Robert M. Wald
- Abstract要約: 我々は、静止重ね合わせのデコヒーレンスがキリング地平線を持つ任意の時空で起こることを示す。
平時における量子重ね合わせにおける一様加速体の場合を解析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We recently showed that if a massive (or charged) body is put in a quantum
spatial superposition, the mere presence of a black hole in its vicinity will
eventually decohere the superposition. In this paper we show that, more
generally, decoherence of stationary superpositions will occur in any spacetime
with a Killing horizon. This occurs because, in effect, the long-range field of
the body is registered on the Killing horizon which, we show, necessitates a
flux of "soft horizon gravitons/photons" through the horizon. The Killing
horizon thereby harvests "which path" information of quantum superpositions and
will decohere any quantum superposition in a finite time. It is particularly
instructive to analyze the case of a uniformly accelerating body in a quantum
superposition in flat spacetime. As we show, from the Rindler perspective the
superposition is decohered by "soft gravitons/photons" that propagate through
the Rindler horizon with negligible (Rindler) energy. We show that this
decoherence effect is distinct from--and larger than--the decoherence resulting
from the presence of Unruh radiation. We further show that from the inertial
perspective, the decoherence is due to the radiation of high frequency
(inertial) gravitons/photons to null infinity. (The notion of gravitons/photons
that propagate through the Rindler horizon is the same notion as that of
gravitons/photons that propagate to null infinity.) We also analyze the
decoherence of a spatial superposition due to the presence of a cosmological
horizon in de Sitter spacetime. We provide estimates of the decoherence time
for such quantum superpositions in both the Rindler and cosmological cases.
Although we explicitly treat the case of spacetime dimension $d=4$, our
analysis applies to any dimension $d \geq 4$.
- Abstract（参考訳）: 我々は最近、質量の大きい(あるいは荷電された)天体が量子空間上の重ね合わせに置かれる場合、その近傍にブラックホールが存在するだけで、最終的に重ね合わせは解消されることを示した。
本稿では、より一般的に、静止重ね合わせのデコヒーレンスがキリング地平線を持つ任意の時空で起こることを示す。
これは、事実上、天体の長距離場がキリング地平線に登録され、その地平線を通して「ソフト地平線重力子/光子」の束を必要とするためである。
キリング地平線は量子重ね合わせの「どの経路」情報を収集し、有限時間で任意の量子重ね合わせをデコヒートする。
特に、平時時における量子重ね合わせにおける一様加速体の場合を分析することは指導的である。
リンドラーの視点から見ると、重ね合わせはリンドラーの地平線を(リンドラーの)エネルギーで伝播する「ソフト・グラビトン/フォトン」によって解かれている。
このデコヒーレンス効果は、ウンルー放射の存在によって生じるデコヒーレンスと、それより大きいデコヒーレンスとの違いを示す。
さらに、慣性の観点から、デコヒーレンスは、高周波数(慣性)グラビトン/光子からヌル無限遠点への放射によるものであることを示す。
(リンドラー地平線を伝播する重力子/光子の概念は、零無限度に伝播する重力子/光子の概念と同じである。)
また,ド・ジッター時空における宇宙地平線の存在による空間的重ね合わせのデコヒーレンスを解析した。
我々は、リンドラーと宇宙論の両方の場合において、そのような量子重ね合わせのデコヒーレンス時間の推定を提供する。
時空次元 $d=4$ の場合を明示的に扱うが、解析は任意の次元 $d \geq 4$ に適用される。
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