論文の概要: Tomography of a Macroscopic Quantum State influenced by Classical Self-Gravity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.06967v1
- Date: Wed, 08 Jul 2026 03:45:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.275797
- Title: Tomography of a Macroscopic Quantum State influenced by Classical Self-Gravity
- Title（参考訳）: 古典的自己重力によるマクロ量子状態のトモグラフィー
- Abstract要約: マクロ光学系は、重力が量子相互作用として働くか古典場として働くかを区別するための有望なテストベッドを提供する。
SN理論に基づいて、古典的な自己重力が連続量子状態トモグラフィーにどのように影響するかを研究する。
得られたQG-SNの識別性をHellinger距離を用いて定量化し,その測定強度と温度依存性を分析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.475898235438367
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Macroscopic optomechanical systems offer a promising testbed for distinguishing whether gravity acts as a quantum interaction or as a classical field. Schrodinger-Newton (SN) theory is the nonrelativistic limit of semi-classical gravity where quantum matter couples to classical gravity. Based on SN theory, this work investigates how classical self-gravity affects continuous quantum state tomography of a macroscopic mechanical oscillator monitored by variable-angle homodyne detection. In the Schrodinger-Newton (SN) theory, the measurement record arises from a different conditional test mass dynamics from that in quantum-gravity (QG)/standard quantum mechanics, consequently, applying the QG-optimised reconstruction map introduces an additional state-dependent contribution. We show that this contribution makes the reconstructed covariance depend on the chosen set of tomography angles and can drive the SN covariance--after QG filtering--outside the standard Gaussian-covariance domain set by the Heisenberg uncertainty principle. We quantify the resulting QG-SN distinguishability via the Hellinger distance and analyse its dependence on measurement strength and temperature. We then formulate the same issue in the broader setting of nonlinear quantum mechanics: when the system's conditional dynamics during the readout process depends on the state being inferred, the tomographic map acquires nonlinear, model-dependent corrections to the usual Radon or Gaussian reconstruction map.
- Abstract（参考訳）: マクロ光学系は、重力が量子相互作用として働くか古典場として働くかを区別するための有望なテストベッドを提供する。
シュロディンガー・ニュートン理論(Schrodinger-Newton theory)は、量子物質が古典的な重力と結合する半古典重力の非相対論的極限である。
本研究は、SN理論に基づいて、可変角ホモダイン検出によって監視されるマクロメカニカル発振器の連続量子状態トモグラフィーに古典的な自己重力がどう影響するかを考察する。
シュロディンガー・ニュートン(SN)理論では、測定記録は量子重力(QG)/標準量子力学とは異なる条件付き質量力学から生じ、したがってQG最適化再構成マップを適用することで、追加の状態依存的な寄与をもたらす。
この寄与により、再構成された共分散は、選択されたトモグラフィ角の集合に依存し、QGフィルタリングの後に、ハイゼンベルクの不確実性原理によって設定された標準ガウス-共分散領域の外側でSN共分散を駆動できることが示される。
得られたQG-SNの識別性をHellinger距離を用いて定量化し,その測定強度と温度依存性を分析する。
次に、非線形量子力学のより広範な設定において同じ問題を定式化する: 読み出し過程における系の条件力学が推論される状態に依存するとき、トモグラフィマップは通常のラドンやガウスの再構成マップに対して非線形でモデルに依存した補正を取得する。
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