論文の概要: Gravity-mediated entanglement via infinite-dimensional systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.13201v1
• Date: Thu, 17 Jul 2025 15:10:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-18 20:10:24.54912
• Title: Gravity-mediated entanglement via infinite-dimensional systems
• Title（参考訳）: 重力による無限次元系の絡み合い
• Authors: Stefan L. Ludescher, Leon D. Loveridge, Thomas D. Galley, Markus P. Müller,
• Abstract要約: 2つの量子系 A と B の間の絡み合いを、A と B がそれ自体が無限次元であるか、あるいは任意のユニタリ C*-代数によって記述されているとしても、古典的な系では仲介できないことを示す。 この結果は、重力によって引き起こされる絡み合いの観測は、重力場が本質的に非古典的な特徴を持つ必要があるという結論を補強する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: There has been a wave of recent interest in detecting the quantum nature of gravity with table-top experiments that witness gravitationally mediated entanglement. Central to these proposals is the assumption that any mediator capable of generating entanglement must itself be nonclassical. However, previous arguments for this have modelled classical mediators as finite, discrete systems such as bits, which excludes physically relevant continuous and infinite-dimensional systems such as those of classical mechanics and field theory. In this work, we close this gap by modelling classical systems as commutative unital C*-algebras, arguably encompassing all potentially physically relevant classical systems. We show that these systems cannot mediate entanglement between two quantum systems A and B, even if A and B are themselves infinite-dimensional or described by arbitrary unital C*-algebras (as in Quantum Field Theory), composed with an arbitrary C*-tensor product. This result reinforces the conclusion that the observation of gravity-induced entanglement would require the gravitational field to possess inherently non-classical features.
• Abstract（参考訳）: 重力によって媒介される絡み合いを目撃するテーブルトップ実験により、重力の量子的性質を検出することに対する近年の関心の波がある。 これらの提案の中心は、絡み合いを発生できる媒介者は、それ自体が古典的ではないという仮定である。 しかし、それ以前の議論では、古典的メディエーターをビットのような有限で離散的な体系としてモデル化しており、これは古典力学や場の理論のような物理的に関係のある連続かつ無限次元の体系を除外している。 本研究では、古典系を可換ユニタリ C*-代数としてモデル化することで、このギャップを埋める。 これらの系は、2つの量子系 A と B の間の絡み合いを仲介することができず、A と B が自分自身が無限次元であるか、あるいは任意のユニタリ C*-代数(量子場理論のように)によって記述されたとしても、任意の C*-テンソル積で構成される。 この結果は、重力によって引き起こされる絡み合いの観測は、重力場が本質的に非古典的な特徴を持つ必要があるという結論を補強する。

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