論文の概要: Differential and Common Decoherence Modes in Witnessing the Quantum Gravity-Induced Entanglement of Matter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.10697v1
- Date: Wed, 09 Sep 2026 18:00:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-11 23:53:35.101386
- Title: Differential and Common Decoherence Modes in Witnessing the Quantum Gravity-Induced Entanglement of Matter
- Title（参考訳）: 量子重力誘起物質の絡み合いのウィットネスにおける差分デコヒーレンスモードと共通デコヒーレンスモード
- Abstract要約: 近接する2つの物質波干渉計を、重力のみを介して相互作用する線形および平行な構成で検討する。
もし重力が量子であれば、2つの物質波干渉計は無質量重力子の仮想励起によって絡み合うことになる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3250382330151511
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the context of the QGEM (Quantum Gravity-induced Entanglement of Masses) experiment, we consider two adjacent matter-wave interferometers in linear and parallel configurations that interact solely via gravity. If gravity were quantum, then the two matter-wave interferometers would become entangled via the virtual excitation of the massless graviton. In this paper, we consider witnessing this entanglement by considering a generic experimental scenario where the two interferometers are subject to different global phases and different decoherence rates. In this context, we show that the individual global phases do not affect the witness, discuss common and differential decoherence modes, and perform the parameter search optimal for different masses. We provide a mathematical framework for these asymmetric decoherence rates and then search for parameters that determine the entanglement witness. We have kept the inter-separation distance between the two closest superpositions of the interferometers' masses fixed while varying the experimental time from $τ=0.1$ s to $τ=1$ s. Finishing the experiment at $ τ=0.1$ s has many advantages from the point of view of protecting the experiment from random acceleration noise. However, witnessing the entanglement also suffers from $\langle W\rangle \sim -{\cal O}(10^{-2})$ for $m=10^{-14}$~kg, for decoherence rate in the ranges of ${\cal O}(10^{-1}-1)$~Hz for $τ=0.1$ s experiment. However, as we show, increasing the mass of the matter-wave interferometer may improve the witness considerably.
- Abstract（参考訳）: QGEM(Quantum Gravity-induced Entanglement of Masses)実験の文脈では、重力のみを介して相互作用する線形および平行配置の2つの近接物質波干渉計を考える。
もし重力が量子であれば、2つの物質波干渉計は無質量重力子の仮想励起によって絡み合うことになる。
本稿では,2つの干渉計が異なる大局的な位相と異なるデコヒーレンス速度を受けるような一般的な実験シナリオを考慮し,この絡み合いを目撃することを検討する。
この文脈では、個々のグローバルフェーズが目撃者に影響を与えないことを示し、共通のデコヒーレンスモードと差分デコヒーレンスモードについて議論し、異なる質量に対して最適なパラメータ探索を行う。
非対称デコヒーレンス率の数学的枠組みを提供し、次に絡み合いの証人を決定するパラメータを探索する。
干渉計の質量の最も近い2つの重ね合わせの間の分離距離は、実験時間を$τ=0.1$ sから$τ=1$ sに変化させながら保った。
τ=0.1$ sで実験を仕上げることには、ランダムな加速度雑音から実験を保護するという観点から多くの利点がある。
しかし、この絡み合いを目撃することは、$\langle W\rangle \sim -{\cal O}(10^{-2})$ for $m=10^{-14}$~kg, for decoherence rate in the ranges of ${\cal O}(10^{-1}-1)$~Hz for $τ=0.1$ s experimentでもある。
しかし、我々が示すように、物質波干渉計の質量の増加は目撃者を大幅に改善する可能性がある。
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