論文の概要: Massive quantum systems as interfaces of quantum mechanics and gravity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.09218v3
- Date: Sun, 13 Oct 2024 13:15:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-15 15:02:02.703767
- Title: Massive quantum systems as interfaces of quantum mechanics and gravity
- Title（参考訳）: 量子力学と重力の界面としての質量量子系
- Authors: Sougato Bose, Ivette Fuentes, Andrew A. Geraci, Saba Mehsar Khan, Sofia Qvarfort, Markus Rademacher, Muddassar Rashid, Marko Toroš, Hendrik Ulbricht, Clara C. Wanjura,
- Abstract要約: 粒子物理学からの伝統的な見解では、量子重力効果は極端に高いエネルギーと小さな長さのスケールでしか検出できない。
近年、実験室で制御できる量子系のサイズと質量は前例のない規模に達している。
このレビューは、巨大な量子システムが量子力学と重力の間のインターフェースとして機能する提案に焦点を当てている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The traditional view from particle physics is that quantum gravity effects should only become detectable at extremely high energies and small length scales. Due to the significant technological challenges involved, there has been limited progress in identifying experimentally detectable effects that can be accessed in the foreseeable future. However, in recent decades, the size and mass of quantum systems that can be controlled in the laboratory have reached unprecedented scales, enabled by advances in ground-state cooling and quantum-control techniques. Preparations of massive systems in quantum states pave the way for the explorations of a low-energy regime in which gravity can be both sourced and probed by quantum systems. Such approaches constitute an increasingly viable alternative to accelerator-based, laser-interferometric, torsion-balance, and cosmological tests of gravity. In this review, we provide an overview of proposals where massive quantum systems act as interfaces between quantum mechanics and gravity. We discuss conceptual difficulties in the theoretical description of quantum systems in the presence of gravity, review tools for modeling massive quantum systems in the laboratory, and provide an overview of the current state-of-the-art experimental landscape. Proposals covered in this review include, among others, precision tests of gravity, tests of gravitationally-induced wavefunction collapse and decoherence, as well as gravitymediated entanglement. We conclude the review with an outlook and summary of the key questions raised.
- Abstract（参考訳）: 粒子物理学からの伝統的な見解では、量子重力効果は極端に高いエネルギーと小さな長さのスケールでしか検出できない。
技術的に重大な課題が伴うため、近い将来にアクセス可能な実験的に検出可能な効果を識別する能力は限られている。
しかし、最近の数十年で、実験室で制御できる量子系のサイズと質量は前例のない規模に達し、地上での冷却と量子制御技術の進歩によって実現された。
量子状態における大規模系の準備は、重力を量子系によって引き起こし、探査できる低エネルギー状態の探索の道を開く。
このようなアプローチは、加速器ベースの、レーザー干渉計、ねじれバランス、重力の宇宙論的なテストの代替となる。
本稿では,大規模量子系が量子力学と重力の界面として機能する提案の概要について述べる。
本稿では,重力存在下での量子系の理論的記述における概念的困難について論じるとともに,実験室における大規模量子系モデリングツールについて概観する。
このレビューで取り上げられた提案には、重力の精密テスト、重力によって引き起こされる波動関数の崩壊とデコヒーレンスのテスト、重力による絡み合いなどが含まれる。
レビューは概観と重要な質問の要約で締めくくります。
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