論文の概要: Universal limit on spatial quantum superpositions with massive objects due to phonons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15230v1
• Date: Wed, 24 May 2023 15:13:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-25 15:01:39.411269
• Title: Universal limit on spatial quantum superpositions with massive objects due to phonons
• Title（参考訳）: フォノンによる巨大物体を持つ空間量子重ね合わせの普遍的極限
• Authors: Carsten Henkel and Ron Folman
• Abstract要約: 宇宙量子重ね合わせは、これまで小さなシステムでしかテストされていない。 巨大な物体に対するそのような重ね合わせは、長い間望まれてきた目標であった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The superposition principle is one of the founding principles of quantum theory. Spatial quantum superpositions have so far been tested only with small systems, from photons and elementary particles to atoms and molecules. Such superpositions for massive objects have been a long-standing sought-after goal. This is important not only in order to confirm quantum theory in new regimes, but also in order to probe the quantum-gravity interface. In addition, such an experiment will enable to test exotic theories, and may even enable new technology. Creating such superpositions is notoriously hard because of environmental decoherence, whereby the large object couples strongly to the environment which turns the delicate quantum state into a statistical mixture (classical state). However, advances in the technology of isolation could in future suppress such decoherence. Here we present a decoherence channel which is not external but internal to the object, and consequently improved isolation would not help. This channel originates from the phonons (sound waves) within the object. We show that such phonons are excited as part of any splitting process, and thus we establish a fundamental and universal limit on the possibility of future spatial quantum superpositions with massive objects.
• Abstract（参考訳）: 重ね合わせ原理は量子理論の原理の1つである。 宇宙量子の重ね合わせはこれまで、光子や素粒子から原子や分子まで、小さなシステムでしかテストされていない。 このような巨大な物体の重ね合わせは長年の目標だった。 これは、新しいレジームにおいて量子論を検証するためだけでなく、量子重力界面を調べるためにも重要である。 さらに、このような実験によってエキゾチックな理論を検証でき、新しい技術も実現できるかもしれない。 このような重ね合わせを作ることは環境の非一貫性によって悪名高いため、大きな物体は繊細な量子状態が統計的な混合物(古典的状態)となる環境と強く結合する。 しかし、孤立技術の発展は、将来このような非一貫性を抑える可能性がある。 ここでは、外部ではなく、オブジェクトの内部にあるデコヒーレンスチャネルを示し、その結果、分離の改善は役に立たない。 このチャネルは、物体内のフォノン(音波)に由来する。 このようなフォノンが任意の分割過程の一部として励起されることを示し、大質量物体との将来の空間的量子重ね合わせの可能性に関する基礎的かつ普遍的な限界を確立する。

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