論文の概要: Open Quantum System Approach to the Gravitational Decoherence of
Spin-1/2 Particles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.07236v2
- Date: Tue, 13 Feb 2024 09:39:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-14 19:32:09.778744
- Title: Open Quantum System Approach to the Gravitational Decoherence of
Spin-1/2 Particles
- Title（参考訳）: スピン-1/2粒子の重力デコヒーレンスへのオープン量子系アプローチ
- Authors: Mohammad Sharifian, Moslem Zarei, Mehdi Abdi, Nicola Bartolo, and
Sabino Matarrese
- Abstract要約: 本稿では, 重力波と空間重畳系の相互作用によるデコヒーレンス効果について検討する。
まず, 圧縮重力波によって誘導される大規模物体の空間的重ね合わせにおいて, 確立されたデコヒーレンスを得るために, オープン量子系アプローチを用いる。
- 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: This paper investigates the decoherence effect resulting from the interaction
of squeezed gravitational waves with a system of massive particles in spatial
superposition. This paper investigates the decoherence effect resulting from
the interaction of squeezed gravitational waves with a system of massive
particles in spatial superposition. We first employ the open quantum system
approach to obtain the established decoherence in a spatial superposition of
massive objects induced by squeezed gravitational waves. Subsequently, we focus
on the spin-1/2 particle system, and our analysis reveals that the decoherence
rate depends on both the squeezing strength and the squeezing angle of the
gravitational waves. Our results demonstrate that squeezed gravitational waves
with squeezing strengths of $r_p\geq1.2$ and a squeezing angle of
$\varphi_p=\pi/2$ can induce a 1 % decoherence within 1 s free falling of a
cloud of spin-1/2 particles. This investigation sheds light on the relationship
between squeezed gravitational waves and the coherence of spatial superposition
states in systems of massive particles and their spin. The dependence of
decoherence on squeezing strength and, in the case of spin-$1/2$ particles, on
the squeezing angle paves the way for further exploration and understanding of
the quantum-gravity connection. We suggest that such an experimental setup
could also be employed to eventually investigate the level of squeezing effect
(and hence quantum-related properties) of gravitational waves produced in the
early universe from inflation.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,空間重ね合わせにおける圧縮重力波と質量粒子系との相互作用によるデコヒーレンス効果について検討する。
本稿では,空間重ね合わせにおける圧縮重力波と質量粒子系との相互作用によるデコヒーレンス効果について検討する。
まず, 圧縮重力波によって誘起される物体の空間的重ね合わせにおいて, 確立されたデコヒーレンスを得るために, オープン量子システムアプローチを用いる。
その後,スピン1/2粒子系に着目し,デコヒーレンス速度は重力波のスクイーズ強度とスクイーズ角の両方に依存することが明らかとなった。
その結果,r_p\geq1.2$のスクイーズ強度と$\varphi_p=\pi/2$のスクイーズ角を有する圧縮重力波は,スピン1/2粒子の雲の1 s自由落下内で1 %のデコヒーレンスを誘導できることがわかった。
この研究は、圧縮された重力波と質量粒子とそのスピンの系における空間重ね合わせ状態のコヒーレンスの関係に光を当てている。
デコヒーレンスがスクイーズ強度およびスピン=1/2$粒子の場合には、スクイーズ角への依存は、量子重力接続のさらなる探索と理解の道を開く。
このような実験的な設定は、インフレーションによって初期の宇宙で生成された重力波のスクイーズ効果(および量子関連特性)のレベルを調べるためにも用いられることを示唆する。
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