論文の概要: Optimal Geometry of Oscillators in Gravity-Induced Entanglement Experiments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12631v3
- Date: Tue, 25 Feb 2025 15:28:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-26 15:18:18.294709
- 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: 熱デコヒーレンスは、システムのパラメータに厳格な制約を課す。
本研究では, フォームファクタが2pi$の上限を持つことを証明し, 発振器系の基本的な限界を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.663617836205826
- License:
- Abstract: The interface between quantum mechanics and gravity remains an unresolved issue. Recent advances in precision measurement suggest that detecting gravity-induced entanglement in oscillator systems could provide key evidence for the quantum nature of gravity. However, thermal decoherence imposes strict constraints on system parameters. For entanglement to occur, mechanical frequency $\omega_m$, dissipation rate $\gamma_m$, environmental temperature $T$, oscillator density $\rho$, and the form factor $\Lambda$-determined by the geometry and arrangement of oscillators-must satisfy a specific constraint. This constraint, intrinsic to the noise model, is considered universal and cannot be improved by quantum control. Given the difficulty in further optimizing $\omega_m$, $\gamma_m$, $\rho$, and $T$, optimizing $\Lambda$ can relax the constraints on these parameters. In this work, we prove that the form factor has a supremum of $2\pi$, revealing a fundamental limit of the oscillator system. We propose designs that approach this supremum, nearly an order of magnitude higher than typical spherical oscillators. This optimization could ease experimental constraints and bring quantum gravity validation based on gravity-induced entanglement closer to realization.
- Abstract（参考訳）: 量子力学と重力の間の界面は未解決の問題のままである。
精密測定の最近の進歩は、振動子系における重力誘起の絡み合いを検出することが、重力の量子的性質の重要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。
エンタングルメントが発生するためには、機械周波数$\omega_m$、散逸率$\gamma_m$、環境温度$T$、発振器密度$\rho$、および発振器の形状と配置によって決定されるフォームファクタ$\Lambda$-が特定の制約を満たす。
この制約はノイズモデルに固有のもので、普遍的と考えられており、量子制御では改善できない。
さらに$\omega_m$, $\gamma_m$, $\rho$, $T$の最適化が難しいため、$\Lambda$の最適化はこれらのパラメータの制約を緩和することができる。
本研究は, 振動子系の基本的極限を明らかにするために, 形状係数が2\pi$の上限を持つことを証明した。
我々は、この超越にアプローチする設計を提案し、典型的な球状発振器よりもほぼ一桁高い。
この最適化は、実験的な制約を緩和し、重力によって引き起こされる絡み合いに基づく量子重力の検証を実現に近づける可能性がある。
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