論文の概要: Free-Particle State Realized via Optimal Filtering in Optomechanics: Implications for Gravity-Induced Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.14337v1
- Date: Wed, 20 Aug 2025 01:23:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-21 16:52:41.299933
- Title: Free-Particle State Realized via Optimal Filtering in Optomechanics: Implications for Gravity-Induced Entanglement
- Title(参考訳): 光力学における最適フィルタリングにより実現した自由粒子状態:重力誘起絡み合いの意義
- Authors: Ryotaro Fukuzumi, Kosei Hatakeyama, Daisuke Miki, Kazuhiro Yamamoto,
- Abstract要約: 光学系におけるメカニカルミラーの条件量子状態の解析を行う。
この条件下では, 最適フィルタリングにより, 粒子状状態が効果的に実現できることが示されている。
- 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: We analyze the conditional quantum state of a mechanical mirror in an optomechanical system under continuous measurement, feedback control, and quantum filtering. Our study identifies a regime in which the mirror's momentum is squeezed beyond the standard quantum limit achievable through appropriate tuning of the homodyne detection angle. We show that in this regime, optimal filtering effectively realizes a free-particle-like state. Notably, when applied to a setup involving two optomechanical systems, this phenomenon significantly boosts the signal of gravity-induced entanglement (GIE) because the momentum squeezing not only accentuates the difference between the common mode and the differential mode but, when the purity is high, also increases the position uncertainty due to the uncertainty principle, thereby enlarging the spatial extent of the superposition. Our results provide new insights into strategies for verifying the quantum nature of gravity using optomechanical platforms.
- Abstract(参考訳): 連続測定,フィードバック制御,量子フィルタリングにより,光学系における機械鏡の条件量子状態を分析する。
本研究は、ホモダイン検出角度の適切なチューニングにより、ミラーの運動量が達成可能な標準量子限界を超えている状態を特定する。
この条件下では, 最適フィルタリングにより, 粒子状状態が効果的に実現できることが示されている。
特に、2つの光学系を含む装置に適用した場合、この現象は、モーメントが共通モードと微分モードの差をアクセントするだけでなく、純度が高い場合には不確実性原理による位置不確実性を高め、重畳の空間的範囲を大きくするので、重力誘起絡み合い(GIE)のシグナルを著しく促進する。
この結果は、光学的プラットフォームを用いた重力の量子的性質の検証戦略に関する新たな知見を提供する。
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