論文の概要: Gravitationally-induced Conversion of Local Coherence to Entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.09900v1
• Date: Tue, 10 Feb 2026 15:37:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-11 20:17:43.646839
• Title: Gravitationally-induced Conversion of Local Coherence to Entanglement
• Title（参考訳）: 重力による局所コヒーレンスから絡み合いへの変換
• Authors: Hazhir Dolatkhah, Shahriar Salimi, Soroush Haseli,
• Abstract要約: 量子資源理論の観点から重力誘起絡み合いのメカニズムを解析する。 重力相互作用は、空間的に重畳された2つの質量の間で量子資源を再分配するユニタリチャネルとして機能することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: In recent years, the quantum nature of gravity has attracted significant attention as one of the most important problems in modern physics. Here, we analyze the mechanism of gravitationally-induced entanglement from the perspective of quantum resource theory. Building on the framework of Bose et al. [Phys. Rev. Lett. 119, 240401 (2017)], we show that the gravitational interaction acts as a unitary channel, redistributing quantum resources between two spatially superposed masses. Specifically, we demonstrate that the resulting bipartite entanglement originates from the coherent conversion of local quantum coherence -- initially present in each subsystem -- into shared non-local correlations. We derive exact, analytical complementarity relations quantifying this conversion, link the decay of local coherence directly to the growth of entanglement, and support these findings with numerical simulations. Our results clarify the underlying mechanism and establish gravity as a coherence-to-entanglement conversion channel, offering a refined interpretive basis for forthcoming experimental tests. Crucially, we show that initial coherence is a necessary condition for entanglement generation and that its degree bounds the maximum achievable entanglement, with maximal entanglement requiring initial maximal coherence.
• Abstract（参考訳）: 近年、重力の量子的性質は近代物理学における最も重要な問題の一つとして注目されている。 ここでは、量子資源理論の観点から重力による絡み合いのメカニズムを解析する。 ボースら (Phys. Rev. Lett. 119, 240401 (2017)) の枠組みに基づいて、重力相互作用がユニタリチャネルとして作用し、2つの空間的に重畳された質量の間で量子資源を再分配することを示す。 具体的には、結果として生じる二部体の絡み合いは、局所的な量子コヒーレンス(最初は各サブシステムに存在する)のコヒーレントな変換から、共有非局所的相関へと導かれることを実証する。 我々は、この変換を定量化し、局所コヒーレンスの崩壊と絡み合いの成長を直接関連付け、これらの発見を数値シミュレーションで裏付ける正確な解析的相補関係を導出した。 本研究は, 基礎となる機構を明らかにするとともに, 重力をコヒーレンスから絡み合う変換チャネルとして確立し, 今後の実験において, 洗練された解釈基盤を提供するものである。 重要なことは、初期コヒーレンスがエンタングルメント生成の必要条件であり、その度合いが最大エンタングルメントの境界であり、最大エンタングルメントが初期最大コヒーレンスを必要とすることを示す。

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