論文の概要: Probing the Quantum Nature of Gravity through Diffusion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13030v1
• Date: Wed, 22 Jan 2025 17:22:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-23 13:28:22.370315
• Title: Probing the Quantum Nature of Gravity through Diffusion
• Title（参考訳）: 拡散による重力の量子的性質の探索
• Authors: Oliviero Angeli, Sandro Donadi, Giovanni Di Bartolomeo, José Luis Gaona-Reyes, Andrea Vinante, Angelo Bassi,
• Abstract要約: 我々は、複雑な量子状態操作から、プローブの動きのより単純な観察へと焦点をシフトする代替戦略を提案する。 古典的および局所的な重力場が本質的にランダム性を示して量子物質と一貫した相互作用をしなければならないことを証明することによって、このランダム性はプローブの運動において測定可能な拡散を引き起こすことを示す。 この拡散は古典的な重力結合の量子物質への顕著な記号として機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The quest to determine whether gravity is quantum has challenged physicists since the mid 20th century, due to the impracticability of accessing the Planck scale, where potential quantum gravity effects are expected to become relevant. While recent entanglement-based tests have provided a more promising theoretical path forward, the difficulty of preparing and controlling large quantum states has hindered practical progress. We present an alternative strategy that shifts the focus from complex quantum state manipulation to the simpler observation of a probe's motion. By proving that a classical and local gravitational field must inherently display randomness to interact consistently with quantum matter, we show that this randomness induces measurable diffusion in a probe's motion, even when the probe is in a classical state. This diffusion serves as a distinctive signature of classical gravity coupling to quantum matter. Our approach leverages existing experimental techniques, requiring only the accurate tracking of a probe's classical center of mass motion, and does not need any quantum state preparation, thereby positioning this method as a promising and practical avenue for advancing the investigation into the quantum nature of gravity.
• Abstract（参考訳）: 重力が量子であるかどうかを20世紀半ばから決定しようとする試みは、量子重力効果が関係すると期待されているプランクスケールにアクセスできないため、物理学者に挑戦してきた。 最近の絡み合いに基づくテストは、より有望な理論的な進路を提供しているが、大きな量子状態の準備と制御の難しさは、実際的な進歩を妨げている。 我々は、複雑な量子状態操作から、プローブの動きのより単純な観察へと焦点をシフトする代替戦略を提案する。 古典的および局所的な重力場が本質的にランダム性を示し、量子物質と一貫した相互作用をしなければならないことを証明することによって、このランダム性は、プローブが古典的状態である場合でも、プローブの運動において測定可能な拡散を引き起こすことを示す。 この拡散は古典的な重力結合の量子物質への顕著な記号として機能する。 提案手法は,従来の実験手法を応用し,プローブの古典的な質量運動中心の正確な追跡のみを必要とせず,量子状態の準備も必要とせず,この手法を重力の量子的性質の研究を進めるための有望かつ実用的な方法として位置づける。

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