論文の概要: Probing minimal observable length with dark modes in an optomechanical detector
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.10389v1
- Date: Thu, 14 Aug 2025 06:44:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-15 22:24:48.202531
- Title: Probing minimal observable length with dark modes in an optomechanical detector
- Title（参考訳）: 光学式検出器における暗モードによる最小可観測長の探索
- Authors: Wenlin Li, Xingli Li, Najmeh Eshaqi-Sani, Wen-zhao Zhang, Jiong Cheng,
- Abstract要約: いくつかの理論は、空間がプランク長に関連する可観測極限分解を持つと仮定している。
この概念は一般化不確実性原理(GUP)とそれに対応する修正可換作用素を導出する。
GUPによって引き起こされた新しい物理学の予測と観測は、量子重力理論の確立にかなりの支持を与えるかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.249660468924754
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Several theories that attempt to unify quantum theory and gravitational theory assume that space has an observable limiting resolution related to the Planck length, denoted by $\sqrt{\beta_0}L_p$. Quantum mechanically, this concept derives a generalized uncertainty principle (GUP) and the corresponding modified commutator. The prediction and observation of GUP-induced new physics, as well as the quantitative measurement of the value of $\beta_0$, may provide substantial support for the establishment of quantum gravity theory. In this paper, we propose a comprehensive quantum framework for measuring GUP at low energy scales by utilizing the interference-induced bright-dark mode effect of oscillators in an optomechanical system. The nonlinearity induced by GUP will be amplified by the bright mode dynamics, and then be quantitatively read out by the noise spectrum of the dark mode. The measurement limit resolution of the scheme is not constrained by the quality factor of the oscillator. Under experimentally achievable parameters, the measurement resolution has been shown to reach $\beta_{\text{NL,lim}}=10^{-16.75}$, which is $10$ orders of magnitude lower than the electroweak level.
- Abstract（参考訳）: 量子論と重力理論を統一しようとするいくつかの理論では、空間はプランク長に関連する可観測極限分解能を持ち、$\sqrt{\beta_0}L_p$と表される。
量子力学的には、この概念は一般化不確実性原理(GUP)とそれに対応する修正可換器を導出する。
GUPによって引き起こされた新しい物理学の予測と観測、および$\beta_0$の値の定量的測定は、量子重力理論の確立にかなりの支持を与えるかもしれない。
本稿では、オプティメカルシステムにおける発振器の干渉誘起明暗モード効果を利用して、低エネルギースケールでGUPを測定するための包括的量子フレームワークを提案する。
GUPによって誘導される非線形性は、明るいモードダイナミクスによって増幅され、ダークモードのノイズスペクトルによって定量的に読み出される。
スキームの測定限界分解能は、発振器の品質係数に制約されない。
実験的に達成可能なパラメータの下では、測定解像度は$\beta_{\text{NL,lim}}=10^{-16.75}$に達することが示されている。
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