論文の概要: Gravitational wave detection via photon-graviton scattering and quantum interference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.20553v1
- Date: Wed, 28 Jan 2026 12:47:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-29 15:46:06.930384
- Title: Gravitational wave detection via photon-graviton scattering and quantum interference
- Title（参考訳）: 光子-重力子散乱と量子干渉による重力波検出
- Authors: K. Hari, S. Shankaranarayanan,
- Abstract要約: 重力波検出のための完全量子場理論フレームワークを提案する。
この図では、GWは、電磁場との非弾性エネルギー交換を誘導するコヒーレントな背景として機能する。
散乱誘起位相シフトは周波数-絡み合った光子対を識別可能であることを示す。
- 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 present a fully quantum field-theoretic framework for gravitational wave (GW) detection in which the interaction is described as photon-graviton scattering. In this picture, the GW acts as a coherent background that induces inelastic energy exchanges with the electromagnetic field - analogous to the Stokes and anti-Stokes shifts in Raman spectroscopy. We propose a detection scheme sensitive to this microscopic mechanism based on Hong-Ou-Mandel interference. We show that the scattering-induced phase shifts render frequency-entangled photon pairs distinguishable, spoiling their destructive quantum interference. GW signal is thus encoded in the modulation of photon coincidence rates rather than classical field intensity, offering a complementary quantum probe of the gravitational universe that recovers the standard classical response in the macroscopic limit.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,重力波(GW)検出のための完全量子場理論の枠組みを提案し,相互作用を光子-重力子散乱と呼ぶ。
この図では、GWはコヒーレントな背景として機能し、ラマン分光におけるストークスや反ストークスのシフトに類似した、電磁場との非弾性エネルギー交換を誘導する。
香港・奥羽・マンデル干渉に基づくこの微視的メカニズムに敏感な検出手法を提案する。
散乱誘起相転移は周波数-絡み合った光子対を識別可能であり、その破壊的な量子干渉を損なうことを示す。
したがって、GW信号は古典的な場の強度よりも光子の一致率の変調で符号化され、重力宇宙の補完的な量子プローブを提供し、マクロ的極限における標準的な古典的な応答を回復する。
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