論文の概要: Large Spin Stern-Gerlach Interferometry for Gravitational Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.05170v1
- Date: Fri, 8 Dec 2023 16:50:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-11 14:38:17.599267
- Title: Large Spin Stern-Gerlach Interferometry for Gravitational Entanglement
- Title（参考訳）: 重力エンタングルメントのための大型スピンスターン・ゲルハ干渉計
- Authors: Lorenzo Braccini, Martine Schut, Alessio Serafini, Anupam Mazumdar,
Sougato Bose
- Abstract要約: 実験室における重力の量子的性質をテストすることを提案する。
空間量子重ね合わせの2つの質量は重力を介して相互作用するために残され、絡み合いが計算される。
より大きなスピンは重力によって引き起こされる絡み合いを強化する上で、控えめな優位性をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recently, there has been a proposal to test the quantum nature of gravity in
the laboratory by witnessing the growth of entanglement between two masses in
spatial quantum superpositions. The required superpositions can be created via
Stern-Gerlach interferometers, which couple an embedded spin qubit quantum
state to the spatial dynamics of each mass. The masses would entangle only if
gravity is quantum in nature. Here, we generalise the experiment to an
arbitrary spin $j$ or equivalently to an ensemble of uniformly coupled spins.
We first exemplify how to create a generalized Stern-Gerlach interferometer,
which splits the mass into $2j+1$ trajectories. This shows that a controlled
protocol can be formulated to encode the amplitudes of any spin state to a
spatial superposition. Secondly, two masses in spatial superpositions of the
above form are left to interact via gravity, and the entanglement is computed.
Different families of initial spin states are varied to find the optimal spin
state that maximizes the entanglement. We conclude that larger spins can offer
a modest advantage in enhancing gravity-induced entanglement.
- Abstract（参考訳）: 近年、空間的量子重ね合わせにおける2つの質量間の絡み合いの増大を観測し、実験室における重力の量子性をテストする提案がなされている。
必要な重ね合わせは、スピン量子ビット量子状態と各質量の空間ダイナミクスを結合するstern-gerlach干渉計によって作成することができる。
質量は、重力が自然界で量子的である場合にのみ絡み合う。
ここでは、実験を任意のスピン$j$、あるいは一様結合スピンのアンサンブルに一般化する。
まず、一般化されたStern-Gerlach干渉計の作り方を例示し、質量を2j+1$ trajectoriesに分割する。
このことは、制御されたプロトコルが任意のスピン状態の振幅を空間的重ね合わせにエンコードできることを示している。
第二に、上記の形式の空間的重ね合わせの2つの質量が重力を介して相互作用するために残され、絡み合いが計算される。
初期スピン状態の異なる族は、絡み合いを最大化する最適なスピン状態を見つけるために変化する。
より大きなスピンは、重力による絡み合いを強化する上で、控えめな利点をもたらすと結論付けている。
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