論文の概要: Adherence and violation of the equivalence principle from classical to quantum mechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.09218v1
• Date: Fri, 13 Oct 2023 16:12:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-16 12:10:18.141293
• Title: Adherence and violation of the equivalence principle from classical to quantum mechanics
• Title（参考訳）: 古典力学から量子力学への同値原理の遵守と違反
• Authors: Joseph Balsells and Martin Bojowald
• Abstract要約: 不均一な重力場潮流効果は、質量運動の中心を量子ゆらぎに結合させる。 この違反の大きさは、現在のEotvosとクロックベースの戻り時間実験の感度の範囲内にある。
• 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: Investigation into the applicability of the equivalence principle in quantum mechanics has taken many forms, with varying conclusions. Here, a dynamical semi-classical description of a wave packet in terms of its center of mass and higher quantum fluctuations is applied to the case of a quantum particle in gravitational free fall. The analysis provides an intuitive account of the origin of mass-dependence in quantum-gravitational dynamics through an effective potential that enforces the uncertainty principle. This potential has two implications: (i) The lowest order quantum fluctuations encoding the width and spreading of the wave packet obey an uncertainty relation whose observance is mass-dependent. (ii) In an inhomogeneous gravitational field tidal effects couple the center of mass motion to the quantum fluctuations. The combined effect results in a clear demonstration of how some conceptions of the weak equivalence principle, based on mass dependence, are violated. The size of this violation is within sensitivities of current Eotvos and clock-based return time experiments.
• Abstract（参考訳）: 量子力学における同値原理の適用性に関する調査は、様々な結論とともに多くの形式を採っている。 ここで、波動パケットの質量中心とより高い量子ゆらぎの観点からの動的半古典的記述は、重力自由落下における量子粒子の場合に適用される。 この解析は、不確実性原理を強制する効果的なポテンシャルを通じて、量子重力力学における質量依存の起源を直感的に説明できる。 この可能性には2つの意味があります (i)波束の幅と広がりをエンコードする最低次量子ゆらぎは、観測が質量依存である不確実性関係に従う。 (ii)不均質な重力場潮流効果において、質量運動の中心は量子揺らぎに結合する。 この組み合わせ効果は、質量依存に基づく弱同値原理のいくつかの概念がどのように破られるかを明確に示している。 この違反の大きさは、現在のeotvoとクロックベースの戻り時間実験の感度にある。

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