論文の概要: Optimal Geometry of Oscillators in Gravity-Induced Entanglement Experiments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12631v1
- Date: Tue, 19 Nov 2024 16:44:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-20 13:36:17.916591
- Title: Optimal Geometry of Oscillators in Gravity-Induced Entanglement Experiments
- Title（参考訳）: 重力誘起エンタングルメント実験におけるオシレータの最適形状
- Authors: Ziqian Tang, Hanyu Xue, Zizhao Han, Zikuan Kan, Zeji Li, Yulong Liu,
- Abstract要約: この研究は、フォームファクタを最大化する最適幾何を$Lambda$で検証する。
数学的には、この形式係数はすべての測地線と空間配置において2pi$の上限を持つことが証明されている。
これは、将来の実験と量子重力検出を補助する基本的な限界を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.663617836205826
- License:
- Abstract: The problem of interfacing quantum mechanics and gravity has long been an unresolved issue in physics. Recent advances in precision measurement technology suggest that detecting gravitational effects in massive quantum systems, particularly gravity-induced entanglement (GIE) in the oscillator system, could provide crucial empirical evidence for revealing the quantum nature of the gravitational field. However, thermal decoherence imposes strict constraints on system parameters. Specifically, the inequality $2 \gamma_m k_B T < \hbar G \Lambda \rho$ limits the relationship between mechanical dissipation $\gamma_m$, effective temperature $T$, oscillator density $\rho$, form factor $\Lambda$ and fundamental constants. This inequality, based on the GIE's inherent property of noise model, is considered universally across experimental systems and cannot be improved by quantum control. Given the challenges in further optimizing $\gamma_m$, $\rho$, and $T$ near their limits, optimizing the form factor $\Lambda$ may reduce demands on other parameters. This work examines the optimal geometry that maximizes the form factor $\Lambda$. It is mathematically proven that the form factor $\Lambda$, which depends on the geometry and spatial arrangement of the oscillators, has a supremum of $2\pi$ in all geometries and spatial arrangements. This result improves by about one order of magnitude over two spherical oscillators. This establishes a fundamental limit, aiding future experiments and quantum gravitational detection efforts.
- Abstract（参考訳）: 量子力学と重力の相互作用に関する問題は、物理学において長い間未解決の問題であった。
近年の精密測定技術の進歩は、巨大な量子系の重力効果、特に発振器系の重力誘起絡み合い(GIE)を検出することが、重力場の量子的性質を明らかにするための重要な実証的な証拠となることを示唆している。
しかし、熱デコヒーレンスは系のパラメータに厳格な制約を課す。
具体的には、不等式 $2 \gamma_m k_B T < \hbar G \Lambda \rho$ は、機械的散逸$\gamma_m$, 有効温度$T$, 発振器密度$\rho$, フォームファクタ$\Lambda$, 基本定数の関係を制限する。
この不等式は、GIE固有のノイズモデルの性質に基づいており、実験系全体で普遍的に考慮されており、量子制御では改善できない。
さらに$\gamma_m$, $\rho$, $T$をその限界付近で最適化する際の課題を考えると、$\Lambda$は他のパラメータに対する要求を減らすことができる。
この研究は、形式係数 $\Lambda$ を最大化する最適幾何を調べる。
数学的には、振動子の幾何学的配置と空間的配置に依存する形式係数 $\Lambda$ が、すべての測地線と空間的配置において 2\pi$ の上限を持つことが証明されている。
この結果は、2つの球状振動子に対して1桁程度改善される。
これは、将来の実験と量子重力検出を補助する基本的な限界を確立する。
関連論文リスト
- Quantum Simulation of non-Abelian Lattice Gauge Theories: a variational approach to $\mathbb{D}_8$ [0.0]
問題を取り除き、ハードウェアリソースの効率を向上させる手順を示す。
格子ゲージ理論を局所相互作用を持つキューディ系に写像する。
これは高空間次元の格子ゲージ理論をシミュレートする方法として機能する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-29T18:59:59Z) - Optimizing random local Hamiltonians by dissipation [44.99833362998488]
簡単な量子ギブスサンプリングアルゴリズムが最適値の$Omega(frac1k)$-fraction近似を達成することを証明した。
この結果から, 局所スピンおよびフェルミオンモデルに対する低エネルギー状態の発見は量子的に容易であるが, 古典的には非自明であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-04T20:21:16Z) - Probing Lambda-Gravity with Bose-Einstein Condensate [39.58317527488534]
ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)における量子音速励起のダイナミクスを利用した新しい検出器の概念
BECは、Lambda$-gravityの重力ポテンシャルの2つの重要な構成要素に特有の感度を示す。
この実験は、Lambda$10-31$ m$-2$で地球上の最高の上限を定め、宇宙定数を初めて実験室で観測した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-29T19:56:18Z) - Quantum Bayesian Inference with Renormalization for Gravitational Waves [1.4555521588662113]
重力波干渉計で検出された小型のバイナリコレッセンスからパラメータの量子推論を行うために,ハイブリッド量子アルゴリズムを提案する。
LIGO観測所から二元ブラックホール(BBH)の融合をアルゴリズムをテストする最初のケースとして選択するが、その応用はより一般的なインスタンスに拡張できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T14:22:16Z) - Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - Manipulation of gravitational quantum states of a bouncing neutron with
the GRANIT spectrometer [44.62475518267084]
GRANIT装置は超高温ヘリウムUCN源に接続された最初の物理実験である。
本稿では, ミラーと吸収スリットのステップを用いて, 特定のGQSがどう好まれるかを示す手法について報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-23T08:37:28Z) - Unimon qubit [42.83899285555746]
超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。
本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T12:57:43Z) - Dynamics, symmetries, anomaly and vortices in a rotating cosmic string
background [0.0]
回転する宇宙弦(円錐)時空における非相対論的共形不変系を解析した。
運動方程式の解は局所正準変換を用いて得られる。
円錐パラメータ$alpha$と背景の角速度$Omega$は隠れ対称性の存在を決定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-11T02:22:37Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Two-mode Phonon Squeezing in Bose-Einstein Condensates for Gravitational
Wave Detection [0.0]
この論文の目的は、均一なBECに対する振動する外部電位の最近説明された効果を利用して、2モードの圧縮フォノン状態を生成することである。
検討されたメカニズムは、もともとこの研究を動機付けた重力波検出器だけでなく、より一般的には超低温原子に基づく量子力学の分野にも応用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-12T13:01:10Z) - Probing the Universality of Topological Defect Formation in a Quantum
Annealer: Kibble-Zurek Mechanism and Beyond [46.39654665163597]
一次元横フィールドイジングモデルによるトポロジカル欠陥生成の実験的検討について報告する。
位相フリップ誤差を伴う開系量子力学のKZMにより量子シミュレータの結果を実際に説明できることが判明した。
これは、環境からの孤立を仮定する一般化KZM理論の理論的予測が、その元のスコープを越えてオープンシステムに適用されることを意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T02:55:35Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。