論文の概要: Any consistent coupling between classical gravity and quantum matter is fundamentally irreversible

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10261v1
• Date: Tue, 24 Jan 2023 19:00:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 16:31:38.399295
• Title: Any consistent coupling between classical gravity and quantum matter is fundamentally irreversible
• Title（参考訳）: 古典重力と量子物質との一貫した結合は基本的に不可逆である
• Authors: Thomas D. Galley, Flaminia Giacomini, John H. Selby
• Abstract要約: 重力が古典的である場合、次の仮定の少なくとも1つに違反する必要があると我々は主張する。 古典的な重力と量子物質の理論は、基本的には不可逆であるべきだと論じる。
• 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: When gravity is sourced by a quantum system, there is tension between its role as the mediator of a fundamental interaction, which is expected to acquire nonclassical features, and its role in determining the properties of spacetime, which is inherently classical. Fundamentally, this tension should result in breaking one of the fundamental principles of quantum theory or general relativity, but it is usually hard to assess which one without resorting to a specific model. Here, we answer this question in a theory-independent way using General Probabilistic Theories (GPTs). We consider the interactions of the gravitational field with a single matter system, and derive a no-go theorem showing that when gravity is classical at least one of the following assumptions needs to be violated: (i) Matter degrees of freedom are described by fully non-classical degrees of freedom; (ii) Interactions between matter degrees of freedom and the gravitational field are reversible; (iii) Matter degrees of freedom back-react on the gravitational field. We argue that this implies that theories of classical gravity and quantum matter must be fundamentally irreversible, as is the case in the recent model of Oppenheim et al. Conversely if we require that the interaction between quantum matter and the gravitational field are reversible, then the gravitational field must be non-classical.
• Abstract（参考訳）: 重力が量子系によって導かれるとき、基本相互作用の仲介者としての役割と、本質的に古典的である時空の性質を決定する上での役割との間には緊張関係がある。 基本的には、この緊張は量子論または一般相対性理論の基本原理の1つを破ることになるが、特定のモデルに頼らずにどれかを評価するのは難しい。 本稿では、一般確率理論(GPT)を用いて、理論に依存しない方法でこの問題に答える。 重力場と単一物質系との相互作用を考察し、重力が古典的である場合、次の仮定の少なくとも1つに違反する必要があることを示すノーゴー定理を導出する。 (i) 物質の自由度は、完全に非古典的自由度によって記述される。 (ii)物質の自由度と重力場の相互作用は可逆的である。 (iii)重力場に対する自由度逆反応。 これは、古典重力と量子物質の理論は、オッペンハイムやアルの最近のモデルと同様に、基本的に不可逆であることを示している。 逆に、量子物質と重力場の間の相互作用が可逆であると仮定すると、重力場は古典的でない。

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