論文の概要: Gravitationally Induced Entanglement of Matter in Quadratic Curvature Gravity and Constraints on Ghost Mass

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22501v1
• Date: Fri, 18 Sep 2026 19:03:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.412127
• Title: Gravitationally Induced Entanglement of Matter in Quadratic Curvature Gravity and Constraints on Ghost Mass
• Title（参考訳）: 四次元曲率における重力誘起物質の絡み合いとゴースト質量の制約
• Abstract要約: 2つの調和に閉じ込められた質量に対して有効2体ハミルトン式を導出する。 非ガウスセットアップにおける重力誘起コンカレンスについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate gravitationally generated entanglement in two quantum harmonic oscillators induced by quadratic (Stelle) gravity, including corrections up to $1.5$ post-Newtonian order. Starting from the quadratic action, we derive the effective two-body Hamiltonian for two harmonically trapped masses, incorporating the contributions of the massive spin-$2$ ghost ($m_2$) and massive spin-$0$ ($m_0$) degrees of freedom of the gravitational field. For two quantised oscillators prepared in their ground state, we compute the von Neumann and Rényi entropies of the reduced state and identify a frequency at which the gravitationally-induced entanglement vanishes due to cancellation between relativistic momentum squeezing and quantum-delocalisation-induced position squeezing. We further analyze the cancellation frequency and derive the approximate constraint $m_0 < \sqrt[3]{4}\, m_2$ for the spin-$2$ and spin-$0$ modes. This relation follows from demanding a stable harmonic oscillator description. Finally, we study gravitationally-induced concurrence in a non-Gaussian setup and show how quadratic gravity modifies the entanglement generated between two spatial superpositions. The concurrence can approach $\mathcal{O}(1)$ for certain choices of mass, spatial superposition, particle distance, and spin-$2$ and spin-$0$ modes. The concurrence will deviate from Newtonian gravity at certain particle separations, depending on the energy of the spin-$2$ and spin-$0$ modes. For example, spin modes as low as $0.0197$ eV become distinguishable from Newtonian gravity at a distance $d \sim 40 μ$m. This allows us to constrain the spin-$2$ and spin-$0$ masses in experiments.
• Abstract（参考訳）: 二次重力によって誘導される2つの量子調和振動子の重力によって生じる絡み合いについて検討した。 二次作用から、2つの調和に閉じ込められた質量に対して有効な2体ハミルトン式を導出し、質量スピン2$ゴースト(m_2$)と質量スピン0$(m_0$)の重力場の自由度による寄与を取り入れた。 基底状態で準備された2つの量子振動子に対して、還元状態のフォン・ノイマンとレニーのエントロピーを計算し、相対論的運動量スクイーズと量子非局在的位置スクイーズの間のキャンセルにより重力誘起の絡み合いが消失する周波数を同定する。 さらに、キャンセル周波数を解析し、m_0 < \sqrt[3]{4}\, m_2$ for the spin-2$ and spin-0$ modes。 この関係は安定な高調波振動子記述を要求することから従う。 最後に、非ガウス的な構成における重力誘起の共起について検討し、2つの空間的重畳の間に生じる絡み合いを2次重力がどのように変化させるかを示す。 収束は、質量、空間重ね合わせ、粒子距離、スピン-$2$およびスピン-$0$モードの特定の選択に対して$\mathcal{O}(1)$に近づくことができる。 収束は、スピン=2$とスピン=0$のモードのエネルギーに依存する特定の粒子分離におけるニュートン重力から逸脱する。 例えば、0.0197$ eVという低いスピンモードは、距離$d \sim 40 μ$mのニュートン重力と区別できる。 これにより、実験においてスピン-$2$とスピン-$0$の質量を制約できる。

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