論文の概要: Can gravity mediate the transmission of quantum information?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.05998v1
• Date: Tue, 08 Apr 2025 13:03:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-09 13:28:39.405179
• Title: Can gravity mediate the transmission of quantum information?
• Title（参考訳）: 重力は量子情報の伝達を仲介できるのか?
• Authors: Andrea Mari, Stefano Zippilli, David Vitali,
• Abstract要約: 弱い重力結合を除いて、完全に孤立した2つの光学系を考える。 適切な共振条件が満たされれば、狭い周波数帯域で、一方のシステムから他方のシステムに光信号を伝送することができる。 この枠組みでは、重力の量子的性質をテストすることの難しい問題は、重力誘起光チャネルの非古典性を決定することの容易なタスクにマッピングされる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5461938536945721
• License:
• Abstract: We propose an experiment to test the non-classicality of the gravitational interaction. We consider two optomechanical systems that are perfectly isolated, except for a weak gravitational coupling. If a suitable resonance condition is satisfied, an optical signal can be transmitted from one system to the other over a narrow frequency band, a phenomenon that we call gravitationally induced transparency. In this framework, the challenging problem of testing the quantum nature of gravity is mapped to the easier task of determining the non-classicality of the gravitationally-induced optical channel: If the optical channel is not entanglement-breaking, then gravity must have a quantum nature. This approach is applicable without making any assumption on the, currently unknown, correct model of gravity in the quantum regime. In the second part of this work, we model gravity as a quadratic Hamiltonian interaction (e.g. a weak Newtonian force), resulting in a Gaussian thermal attenuator channel between the two systems. Depending on the strength of thermal noise, the system presents a sharp transition from an entanglement-breaking to a non-classical channel capable not only of entanglement preservation but also of asymptotically perfect quantum communication.
• Abstract（参考訳）: 重力相互作用の非古典性をテストする実験を提案する。 弱い重力結合を除いて、完全に孤立した2つの光学系を考える。 適切な共振条件が満たされた場合、光信号は狭い周波数帯域で一方の系から他方の系へ伝達され、これは重力誘起透明性と呼ばれる現象である。 この枠組みでは、重力の量子的性質をテストするという難しい問題は、重力によって誘導される光チャネルの非古典性を決定するより簡単なタスクにマッピングされる。 このアプローチは、量子状態における重力の、現在未知の正しいモデルについて仮定することなく適用できる。 この研究の第2部では、重力を二次ハミルトニアン相互作用(例えば弱いニュートン力)としてモデル化し、2つの系の間にガウス熱減衰チャネルを形成する。 熱雑音の強度に応じて、システムは、絡み合いの破れから、絡み合いの保存だけでなく、漸近的に完璧な量子通信も可能な非古典的なチャネルへの鋭い遷移を示す。

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