論文の概要: Quantum effects in gravity beyond the Newton potential from a
delocalised quantum source
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.10288v1
- Date: Thu, 15 Feb 2024 19:33:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-19 18:16:03.533880
- Title: Quantum effects in gravity beyond the Newton potential from a
delocalised quantum source
- Title（参考訳）: 非局在量子源からのニュートンポテンシャルを超えた重力の量子効果
- Authors: Lin-Qing Chen, Flaminia Giacomini
- Abstract要約: 重力が古典的な記述と互換性がないことを示すのは初めてである。
重力によって引き起こされる2つの重力源間の絡み合いの発生のような実験はニュートンポテンシャルと説明できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1111141727030245
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent progress in table-top experiments offers the opportunity to show for
the first time that gravity is not compatible with a classical description. In
all current experimental proposals, such as the generation of gravitationally
induced entanglement between two quantum sources of gravity, gravitational
effects can be explained with the Newton potential, namely in a regime that is
consistent with the weak-field limit of general relativity and does not probe
the field nature of gravity. Hence, the Newtonian origin of the effects is a
limitation to the conclusions on the nature of gravity that can be drawn from
these experiments.
Here, we identify two effects that overcome this limitation: they cannot be
reproduced using the Newton potential and are independent of graviton emission.
First, we show that the interaction between a generic quantum source of
gravity, e.g. in a wide Gaussian state, and a test particle cannot be
reproduced with the Newton potential nor with a known classical theory or
gravity. Hence, observing the form of this interaction would require either a
modification to classical gravity or its quantum description. Second, we show
that the quantum commutator between the gravitational field and its canonically
conjugate momentum appears as an additional term in the relative phase of a
generic quantum source interacting with a test particle. Observing this term in
the phase would be a test of the gravitational field as a quantum mediator.
Identifying stronger quantum aspects of gravity than those reproducible with
the Newton potential is crucial to prove the nonclassicality of the
gravitational field and to plan a new generation of experiments testing quantum
aspects of gravity in a broader sense than what proposed so far.
- Abstract（参考訳）: テーブルトップ実験の最近の進歩は、重力が古典的な記述と互換性がないことを示す機会となる。
重力によって引き起こされる2つの量子重力源間の絡み合いの発生など、現在の全ての実験提案において、重力効果はニュートンポテンシャル、すなわち一般相対性理論の弱場極限と一致し、重力の場の性質を探り出すことができない状態と説明できる。
したがって、この効果のニュートンの起源は、これらの実験から得られる重力の性質に関する結論の限界である。
ここでは、この制限を克服する2つの効果を同定する。ニュートンポテンシャルを用いて再生することはできず、重力放出とは無関係である。
まず、例えば広いガウス状態の重力の一般的な量子源とテスト粒子との相互作用はニュートンポテンシャルや既知の古典理論や重力では再現できないことを示す。
したがって、この相互作用の形式を観察するには、古典重力の修正か量子記述が必要となる。
第二に、重力場とその正準共役運動量の間の量子交換器は、試験粒子と相互作用する一般量子源の相対位相において追加用語として現れることを示す。
この項を位相で観測することは、量子メディエーターとしての重力場のテストである。
ニュートンポテンシャルで再現できるものよりも強い重力の量子的側面を特定することは、重力場の非古典性を証明し、これまで提案されたよりも広い意味で重力の量子的側面をテストする新しい世代の実験を計画するために重要である。
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