論文の概要: The Role of Quantum Measurements when Testing the Quantum Nature of Gravity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11882v1
- Date: Fri, 14 Mar 2025 21:09:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-18 12:29:44.291737
- Title: The Role of Quantum Measurements when Testing the Quantum Nature of Gravity
- Title（参考訳）: 重力の量子特性試験における量子測定の役割
- Authors: Daisuke Miki, Youka Kaku, Yubao Liu, Yiqiu Ma, Yanbei Chen,
- Abstract要約: 我々は、Schroedinger-Newton(CCSN)理論の因果条件定式化(Causal Conditional Formulation of Schroedinger-Newton)がこの枠組みの最小モデルであると主張する。
CCSNは量子フィードバック制御スキームとみなすことができるため、これまでSN理論を悩ませていた病理学を使わずに因果関係を作ることができる。
自己古典重力の質量集中効果は,相互絡み合いの試験よりもCCSNの試験がずっと容易であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.091555830963683
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- Abstract: In order to test the quantum nature of gravity, it is essential to explore the construction of classical gravity theories that are as consistent with experiments as possible. In particular, the classical gravity field must receive input regarding matter distribution. Previously, such input has been constructed by taking expectation values of the matter density operator or by using the outcomes of all measurements being performed on the quantum system. We propose a framework that unifies these models, and argue that the Causal Conditional Formulation of Schroedinger-Newton (CCSN) theory, which takes classical inputs only from experimental and environmental channels, is a minimum model within this framework. Since CCSN can be viewed as a quantum feedback control scheme, it can be made causal and free from pathologies that previously plagued SN theories. Since classical information from measurement results are used to generate classical gravity, CCSN can mimic quantum gravity better than one would naively expect for a classical theory. We predict experimental signatures of CCSN in two concrete scenarios: (i) a single test mass and (ii) two objects interacting via mutual gravity. In case (i), we show that the mass-concentration effect of self classical gravity still makes CCSN much easier to test than testing the mutual entanglement, yet the signatures are more subtle than previously thought for classical gravity theories. Using time-delayed and non-stationary measurements, which delay or suspend the flow of classical information into classical gravity, one can make CCSN more detectable. In case (ii), we show that mutual gravity generated by CCSN can lead to correlations that largely mimic signatures of quantum entanglement. Rigorous protocols that rule out LOCC channels, which are experimentally more challenging than simply testing entanglement, must be applied to completely rule out CCSN.
- Abstract（参考訳）: 重力の量子的性質をテストするためには、実験と可能な限り一致した古典的な重力理論の構築を探求することが不可欠である。
特に、古典的な重力場は物質分布に関する入力を受けなければならない。
これまで、そのような入力は、物質密度演算子の期待値を取るか、量子システム上で実施されているすべての測定結果を使用することで構成されてきた。
我々はこれらのモデルを統一する枠組みを提案し、実験および環境チャネルからのみ古典的な入力を受けるCCSN(Causal Conditional Formulation of Schroedinger-Newton)理論は、この枠組みの中で最小のモデルであると主張している。
CCSNは量子フィードバック制御スキームとみなすことができるため、これまでSN理論を悩ませていた病理学を使わずに因果関係を作ることができる。
測定結果から得られる古典的な情報は古典的な重力を生成するために使われるため、CCSNは古典的な理論に期待するよりも量子重力を模倣することができる。
CCSNの実験的なシグネチャを2つのシナリオで予測する。
(i) 1つの試験質量と
(ii)相互重力を介して相互作用する2つの物体。
場合
(i) 自己古典重力の質量集中効果は, CCSN が相互絡み合いのテストよりもはるかに容易であることを示すが, 従来の古典重力理論では考えられていたよりも微妙なシグネチャである。
時間遅延と非定常の測定により、古典的な情報の流れを古典的な重力に遅らせたり停止させたりすることで、CCSNをより検出することができる。
場合
(II) CCSNによって生じる相互重力は, 量子絡み合いのシグネチャを主に模倣する相関関係を導出できることを示す。
LOCCチャネルを除外する厳格なプロトコルは、単に絡み合いをテストするよりも実験的に難しいが、CCSNを完全に排除するために適用する必要がある。
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