論文の概要: Gravitational Harmonium: Gravitationally Induced Entanglement in a
Harmonic Trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.05463v1
- Date: Fri, 10 Feb 2023 19:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 20:15:00.583075
- Title: Gravitational Harmonium: Gravitationally Induced Entanglement in a
Harmonic Trap
- Title（参考訳）: 重力性ハーモニウム:高調波路における重力誘起エンタングルメント
- Authors: Jackson Yant and Miles Blencowe
- Abstract要約: この系の重力誘起絡み合いの非相対論的量子力学的解析を行う。
本研究は、量子場理論を用いてこのシステムをモデル化したその後の研究の基礎となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent work has shown that it may be possible to detect gravitationally
induced entanglement in tabletop experiments in the not-too-distant future.
However, there are at present no thoroughly developed models for this type of
experiment where the entangled particles are treated more fundamentally as
excitations of a relativistic quantum field, and with the measurements modeled
using expectation values of field observables. Here we propose a thought
experiment where two particles (i.e., massive scalar field quanta) are
initially prepared in a superposition of coherent states within a common
three-dimensional (3D) harmonic trap. The particles then develop entanglement
through their mutual gravitational interaction, which can be probed through
particle position detection probabilities. The present work gives a
non-relativistic quantum mechanical analysis of the gravitationally induced
entanglement of this system, which we term the `gravitational harmonium' due to
its similarity to the harmonium model of approximate electron interactions in a
helium atom; the entanglement is operationally determined through the matter
wave interference visibility. The present work serves as the basis for a
subsequent investigation, which models this system using quantum field theory,
providing further insights into the quantum nature of gravitationally induced
entanglement through relativistic corrections, together with an operational
procedure to quantify the entanglement.
- Abstract（参考訳）: 近年の研究では、近い将来、表上実験で重力誘起の絡み合いを検出できることが示されている。
しかしながら、このタイプの実験では、この絡み合った粒子が相対論的量子場の励起としてより根本的に扱われ、観測可能な磁場の期待値を用いてモデル化されるようなモデルが開発されていない。
本稿では, 2つの粒子(すなわち, 大規模スカラー場量子)を, 共有3次元調和トラップ内のコヒーレント状態の重ね合わせで生成する思考実験を提案する。
粒子は相互重力相互作用によって絡み合い、粒子の位置検出確率によって探究することができる。
本研究は、ヘリウム原子内の近似電子相互作用のハーモニウムモデルとの類似性から「重力調和」と呼ばれるこの系の重力誘起絡み合いの非相対論的量子力学的解析を行い、この絡み合いは物質波の干渉可視性を通して操作的に決定される。
この研究は、量子場理論を用いてこのシステムをモデル化し、相対論的補正による重力誘起の絡み合いの量子的性質に関するさらなる洞察と、絡み合いを定量化する操作手順の基盤となる。
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