論文の概要: Gravitational redshift as a quantum channel: modeling the effects of gravitational redshift in quantum optics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.03549v1
- Date: Tue, 04 Aug 2026 12:22:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-05 15:30:23.182788
- Title: Gravitational redshift as a quantum channel: modeling the effects of gravitational redshift in quantum optics
- Title（参考訳）: 量子チャネルとしての重力赤方偏移--量子光学における重力赤方偏移の効果のモデル化
- Authors: Thomas Mieling, Andreas Wolfgang Schell, David Edward Bruschi,
- Abstract要約: 光の重力周波数シフトは古典的電磁磁気理論においてよく理解されている。
最近の研究は、重力赤方偏移を記述することを目的とした以前に開発されたモデルの矛盾を指摘した。
2つ目のアプローチは、マルチモード伝送装置における赤方偏移を量子チャネルとしてモデル化できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The gravitational frequency shift of light is well understood in the theory of classical electromagnetism. Nevertheless, its description in quantum theory is not yet fully developed. Recent work pointed out inconsistencies in previously developed models aimed at describing gravitational redshift as an effective multi-mode mixer (MMM) acting on modes of light, however, a complete solution of the issues was not obtained. Here, we identify the root cause of the MMM model's inconsistency and provide two complementary approaches to correct it: a "natural" one from a field-theoretic perspective, and another adapted to the language of quantum mechanics of finite-dimensional systems. We show that the second approach allows for modeling of the redshift in a multi-mode transmission setup as a quantum channel that can be characterized using standard quantum information-theoretic techniques when restricting the input states to Gaussian states of light.
- Abstract（参考訳）: 光の重力周波数シフトは古典的電磁磁気理論においてよく理解されている。
しかしながら、量子論におけるその記述はまだ完全には開発されていない。
近年の研究では、光のモードに作用する効果的なマルチモードミキサー(MMM)として重力赤方偏移を記述するために開発されたモデルでは矛盾が指摘されているが、完全な解は得られていない。
ここでは、MMMモデルの矛盾の根本原因を特定し、それを補正するための2つの補完的アプローチを提供する。
第2のアプローチは、入力状態をガウス状態に制限する場合に、標準的な量子情報理論技術を用いて特徴付けることができる量子チャネルとして、マルチモード伝送装置における赤方偏移のモデル化を可能にすることを示す。
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