論文の概要: The Hamiltonian for an atom interacting with gravitational waves

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.17891v1
• Date: Sun, 25 Jan 2026 16:00:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-27 15:23:08.515067
• Title: The Hamiltonian for an atom interacting with gravitational waves
• Title（参考訳）: 重力波と相互作用する原子に対するハミルトニアン
• Authors: Linda M. van Manen, André Grossardt,
• Abstract要約: 我々は、Sonnleitner と Barnett の相対論的ハミルトニアン arXiv:1806.00234 と、Schwartz と Giuilini arXiv:1908.06929 によるポストニュートン拡張の上に構築する。 我々は、弱い重力波と相互作用する原子に対して、質量の中心と内部ハミルトニアンの両方に曲率に依存した補正を導出する。
• 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: Building on the relativistic Hamiltonian of Sonnleitner and Barnett arXiv:1806.00234 and its post-Newtonian extensions by Schwartz and Giuilini arXiv:1908.06929, we investigate composite atomic systems in dynamical gravitational backgrounds. Using a local inertial frame and a perturbed Minkowski metric, we derive curvature-dependent corrections to both center-of-mass and internal Hamiltonians for atoms interacting with weak gravitational waves. The resulting Hamiltonian contains distinct curvature couplings modifying the internal potential and affecting the center-of-mass dynamics. These contributions imply that internal-energy variations do not always reduce to mass renormalization and can induce genuine forces due to changes in momentum. The initial research was motivated by anomalous friction-like forces emerging in quantum optics, and clarified that the anomalous forces are mere relativistic corrections from mass-energy equivalence. Our results suggest that, with increasingly sensitive detectors, additional forces from gravitational wave interactions may become visible in future experiments.
• Abstract（参考訳）: Sonnleitner と Barnett の相対論的ハミルトニアン arXiv:1806.00234 と、Schwartz と Giuilini arXiv:1908.06929 によるニュートン後の拡張に基づいて、動的重力背景における複合原子系を調査する。 局所慣性フレームと摂動ミンコフスキー計量を用いて、弱い重力波と相互作用する原子に対して、質量の中心と内部ハミルトニアンの両方に曲率に依存した補正を導出する。 その結果得られるハミルトニアンは、内部ポテンシャルを変化させ、質量の中心動力学に影響を与える異なる曲率結合を含む。 これらの寄与は、内部エネルギーの変動が必ずしも質量再正規化に還元されるわけではなく、運動量の変化によって真の力を引き起こすことを示唆している。 最初の研究は、量子光学で現れる異常な摩擦のような力によって動機付けられ、異常な力は質量エネルギーの等価性から相対論的に補正されている。 以上の結果から,重力波の相互作用による余分な力が今後実験で観測されることが示唆された。

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