論文の概要: Decoherence-Free Entropic Gravity for Dirac Fermion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.00170v2
- Date: Wed, 15 Nov 2023 17:56:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-16 20:15:15.173647
- Title: Decoherence-Free Entropic Gravity for Dirac Fermion
- Title（参考訳）: ディラックフェルミオンのデコヒーレンスフリーエントロピー重力
- Authors: Eric J. Sung, Andre G. Campos, Hartmut Abele, Denys I. Bondar
- Abstract要約: エントロピー重力の主な批判の1つは、自由落下でコヒーレンスを失う量子質量粒子に繋がるということである。
開量子系相互作用としての重力をモデル化する非相対論的マスター方程式は、強い結合限界においてコヒーレンスを維持することができることを示した。
これにより、これらの結果を重力的に加速するディラックフェルミオンに拡張する。
- 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: The theory of entropic gravity conjectures that gravity emerges
thermodynamically rather than being a fundamental force. One of the main
criticisms of entropic gravity is that it would lead to quantum massive
particles losing coherence in free fall, which is not observed experimentally.
This criticism was refuted in [Phys. Rev. Res. 3, 033065 (2021)], where a
nonrelativistic master equation modeling gravity as an open quantum system
interaction demonstrated that in the strong coupling limit, coherence could be
maintained and reproduce conventional free-fall dynamics. Moreover, the
nonrelativistic master equation was shown to be fully compatible with the
qBounce experiment for ultracold neutrons. Motivated by this, we extend these
results to gravitationally accelerating Dirac fermions. We achieve this by
using the Dirac equation in Rindler space and modeling entropic gravity as a
thermal bath thus adopting the open quantum systems approach as well. We
demonstrate that in the strong coupling limit, our entropic gravity model
maintains quantum coherence for Dirac fermions. In addition, we demonstrate
that spin is not affected by entropic gravity. We use the Foldy-Wouthysen
transformation to demonstrate that it reduces to the nonrelativistic master
equation, supporting the entropic gravity hypothesis for Dirac fermions. Also,
we demonstrate how antigravity seemingly arises from the Dirac equation for
free-falling antiparticles but use numerical simulations to show that this
phenomenon originates from zitterbewegung thus not violating the equivalence
principle.
- Abstract（参考訳）: エントロピー重力の理論は、重力は基本的な力ではなく熱力学的に現れると推測する。
エントロピー重力の主な批判の1つは、量子質量粒子が自由落下でコヒーレンスを失うことであり、これは実験的に観測されていない。
この批判は[phys. rev. res. 3, 033065 (2021)]において否定され、重力をオープン量子系相互作用としてモデル化する非相対論的マスター方程式は、強い結合限界においてコヒーレンスを維持でき、従来の自由落下ダイナミクスを再現できることを示した。
さらに、非相対論的マスター方程式は超低温中性子に対するqBounce実験と完全互換であることが示されている。
これにより、これらの結果を重力的に加速するディラックフェルミオンに拡張する。
我々は、リンドラー空間におけるディラック方程式を用いて、エントロピー重力を熱浴としてモデル化することにより、オープン量子システムアプローチも採用する。
強結合限界において、我々のエントロピー重力モデルはディラックフェルミオンの量子コヒーレンスを維持することを実証する。
さらに,スピンはエントロピー重力に影響されないことを示した。
foldy-wouthysen変換を用いて非相対論的マスター方程式に還元し、ディラックフェルミオンのエントロピー重力仮説を支持することを証明した。
また、自由落下反粒子に対するディラック方程式から反重力が生じる様子を実証するが、数値シミュレーションを用いて、この現象はジッタベウグングに由来するため、同値原理に違反しないことを示す。
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