論文の概要: Witnessing entanglement between photon and matter due to graviton exchange
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.24496v1
- Date: Mon, 27 Apr 2026 14:01:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 17:12:08.065076
- Title: Witnessing entanglement between photon and matter due to graviton exchange
- Title（参考訳）: グラビトン交換による光子と物質間のウィットネスの絡み合い
- Authors: Arijit Dutta, Marko Toroš, Sougato Bose, Anupam Mazumdar,
- Abstract要約: 本稿では、スピン量子ビットと光子の間の重力の量子的性質から生じる絡みを検知する手法を提案する。
我々はストークス観測装置を利用して物質セクターの光子状態とスピンを測定することにより、この設定における重力の量子的性質の証人を構成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.37331950863394847
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The paper presents a scheme to detect entanglement arising from the quantum nature of gravity between a spin qubit and photons, using Stokes parameters. One of the crucial tests of the general theory of relativity is the bending of light due to the curvature. Recently, a quantum counterpart of this experiment to test the quantum nature of the gravitational interaction has been proposed, in which the spin-2, massless graviton yields entanglement between matter and a photon sector. Hence, it provides one of the most crucial experimental signatures for testing the quantum nature of gravity in a lab, since only spin-2-induced entanglement can yield the correct deflection of light due to matter. Here, we propose a positive partial-transpose (PPT) witness criterion for witnessing such an entanglement. We scan the entangled states in this context by studying the overlap of the final state, which is proportional to the entanglement phase. We exploit the Stokes observables to measure the photon state and the spins in the matter sector, thereby constructing a witness for the quantum nature of gravity in this setup. To quantify this entanglement, we will couple the photon to a local oscillator, whose phase need to be controlled to probe the orthogonal components of the macroscopic interference in the laser beam. We have shown that for a non-maximally entangled state mediated by the quantum nature of gravity, the witness attains a maximal negativity of $-0.052$. Our findings indicate that this witness effectively detects entanglement within the range $0.71 \leq |γ| < 1$, where $γ$ is the overlap between the two coherent states of the photon, providing a clear signature of quantum correlations.
- Abstract（参考訳）: スピン量子ビットと光子の間の重力の量子的性質から生じる絡みをストークスパラメータを用いて検出する手法を提案する。
一般相対性理論の重要なテストの1つは、曲率による光の曲げである。
近年、重力相互作用の量子的性質をテストするためのこの実験の量子的手法が提案され、スピン2、質量を持たない重力子が物質と光子セクターの間の絡み合いを生じさせる。
そのため、スピン2によって引き起こされる絡み合いだけが物質によって正しい光の偏向をもたらすため、実験室で重力の量子的性質をテストするための最も重要な実験的なサインの1つである。
本稿では,このような絡み合いを目撃するためのPPT証人基準を提案する。
この文脈における絡み合い状態は、絡み合い相に比例する最終状態の重なりについて調べて調べる。
我々はストークス観測装置を利用して物質セクターの光子状態とスピンを測定することにより、この設定における重力の量子的性質の証人を構成する。
この絡み合いを定量化するために、光子を局所振動子に結合し、位相を制御してレーザービームのマクロ干渉の直交成分を探査する。
我々は、重力の量子的性質によって媒介される非最大エンタングル状態に対して、証人は最大ネガティビティが0.052$であることを示した。
この発見は、この証人が、光子の2つのコヒーレント状態間の重なり合いを$0.71 \leq |γ| < 1$で効果的に検出し、量子相関の明確なサインを与えることを示している。
関連論文リスト
- Wavevector-resolved polarization entanglement from radiative cascades [27.84599956781646]
本研究では,光子偏光と放射波ベクトルの相互作用が存在し,マイクロキャビティにエミッタが埋め込まれた場合の量子相関に強く影響を及ぼすことを示す。
我々の結果は理論モデリングによって裏付けられ、様々な量子エミッタに対するカスケード放出の新たな理解をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-12T09:32:29Z) - Non-Reciprocity in Photon Polarization based on direction of polarizer under Gravitational Fields [0.0]
我々は、量子化軸を調整することによって、光子偏光角の非相反性が生じることを示した。
そこで我々は,調整された量子化軸を持つ衛星からなる天文学的干渉計を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-21T13:36:23Z) - Atomic diffraction from single-photon transitions in gravity and
Standard-Model extensions [49.26431084736478]
磁気誘起および直接誘起の両方の単一光子遷移を重力および標準モデル拡張において研究する。
我々は、質量欠陥によって引き起こされる内部から中心への自由度の結合のような相対論的効果を考慮に入れている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-05T08:51:42Z) - Probing and harnessing photonic Fermi arc surface states using
light-matter interactions [62.997667081978825]
系の境界に結合した1つ以上のエミッタの自然崩壊を研究することにより、フェルミ弧の撮影方法を示す。
我々はフェルミの弧面状態がロバストな量子リンクとして振る舞うことを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-17T13:17:55Z) - Entanglement of annihilation photons [141.5628276096321]
陽電子消滅時に生成する光子対の量子エンタングルメントに関する新しい実験結果を示す。
多くの測定にもかかわらず、光子の絡み合いの実験的な証拠は残っていない。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T08:21:55Z) - Signatures of Quantum Gravity in the Gravitational Self-Interaction of
Photons [0.0]
共振器内の光子の重力自己相互作用を用いた量子重力の相対論的テストを提案する。
この相互作用は、古典的な重力理論では再生できない光の量子状態において、多くの量子重力シグネチャをもたらすことを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-06T10:29:09Z) - Gravitational Optomechanics: Photon-Matter Entanglement via Graviton
Exchange [0.0]
この論文は、光曲げを引き起こす相互作用は、重力や物質が量子力学と同等に扱われる限り、光子と物質の絡み合いも引き起こすことを示す。
量子光-曲げ相互作用はスピン-2とスピン-0グラビトンを識別することができ、短距離および量子レベルでの重力の代替理論のテストを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-19T18:00:25Z) - Effects of photon field on entanglement generation in charged particles [0.0]
光子場に結合した2つの荷電粒子間の絡み合いの発生を解析する。
光子場の真空ゆらぎによるデコヒーレンスにより絡み合いが抑制されることが観察された。
重力理論と電磁理論の類似した構造は、量子重力放射による絡み合い発生において同様の特徴が観測される可能性があることを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-17T01:14:56Z) - Spacetime effects on wavepackets of coherent light [24.587462517914865]
パルスウェーブパレットの全体変化と伝搬後の真の変形を区別する操作方法を提案する。
次に、我々の手法を周波数自由度でコヒーレントな光子の量子状態に適用する。
当初存在する量子コヒーレンスにより、曲面背景の伝播によって誘起される変形が促進されることが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-23T14:20:19Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。