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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13030v2
• Date: Mon, 10 Mar 2025 17:18:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-11 18:53:45.986696
• Title: Probing the Quantum Nature of Gravity through Classical Diffusion
• Title（参考訳）: 古典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: 重力が局所的な操作という意味で古典的であるなら、量子系の運動に拡散をもたらす必要があることを示す。 ミリケルビン温度における高精度ねじり振り子に基づく実験的プロトコルを概説する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The question of whether gravity is fundamentally quantum remains one of the most profound open problems in modern physics. A recently explored approach consists in testing gravity's ability to entangle quantum systems, which requires preparing and controlling large-mass quantum states-a formidable experimental challenge. We propose an alternative strategy that circumvents the need for quantum state engineering. We show that if gravity is classical in the sense of being a local operation and classical communication (LOCC) channel, it must necessarily introduce diffusion in the motion of quantum systems. We derive the master equation governing this diffusive dynamics and establish a lower bound on the noise that any classical gravitational interaction must induce. Next, we outline an experimental protocol based on a high-precision torsion pendulum at millikelvin temperatures, showing that the predicted diffusion, if present, is in principle detectable with near-term technology. Our approach offers a novel route to testing the classical vs quantum nature of gravity without requiring macroscopic quantum superpositions or high control of the quantum state of the system, significantly reducing the experimental complexity.
• Abstract（参考訳）: 重力が基本的に量子であるかどうかという問題は、現代物理学において最も深刻な開問題の一つとして残されている。 最近検討されたアプローチは、巨大な量子状態の準備と制御を必要とする量子システムを絡める重力の能力をテストすることである。 本稿では,量子状態工学の必要性を回避するための代替戦略を提案する。 重力が局所的な演算や古典的通信(LOCC)チャネルという意味で古典的であるなら、量子系の運動に拡散をもたらす必要がある。 我々は、この拡散力学を支配づけるマスター方程式を導出し、古典的な重力相互作用が引き起こさなければならないノイズの低い境界を確立する。 次に,ミリケルビン温度における高精度ねじり振り子に基づく実験プロトコルについて述べる。 我々のアプローチは、マクロ的な量子重ね合わせやシステムの量子状態の高制御を必要とせずに、重力の古典的対量子的性質をテストするための新しい経路を提供する。

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