論文の概要: White paper: 1-10 Hz matter-wave interferometer to test the spin entanglement witness for quantum gravity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.07422v1
• Date: Mon, 05 Oct 2026 21:30:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-08 02:58:29.678761
• Title: White paper: 1-10 Hz matter-wave interferometer to test the spin entanglement witness for quantum gravity
• Title（参考訳）: 白紙:1-10Hzの物質波干渉計による量子重力のスピン絡み試験
• Abstract要約: 我々は、質量の量子重力誘起絡み合い(QGEM)プロトコルを用いた重力の量子的性質の実験室試験における(1-10rm Hz$)周波数範囲の重要性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.90551916927503
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this white paper, we highlight the importance of the ($1-10~{\rm Hz}$) frequency range for laboratory tests of the quantum nature of gravity using the quantum gravity-induced entanglement of masses (QGEM) protocol. QGEM requires matter-wave interferometers with masses ($m\sim10^{-15}-10^{-14}~{\rm kg}$), brought within separations ($d\sim30-50~μ{\rm m}$), while maintaining spatial superpositions of ($1-20~μ{\rm m}$) and coherence for ($τ\sim 0.1 - 1~{\rm s}$). These requirements make low-frequency environmental noise a central experimental challenge and place QGEM in a regime closely related to the low-frequency goals of the Einstein Telescope (ET) and the Cosmic Explorer (CE). In particular, QGEM is sensitive to relative acceleration noise (RAN) and to gravity-gradient noise (GGN) generated by seismic and other environmental mass-density fluctuations. For representative parameters $m=10^{-14}~{\rm kg}$, $Δx=10~μ{\rm m}$, and $τ=1~{\rm s}$, the differential acceleration-noise amplitude spectral density must be suppressed well below the $10^{-15}~{\rm m\,s^{-2}/\sqrt{Hz}}$ level to keep acceleration-induced dephasing below the relevant experimental scale. Achieving this level of low-frequency noise suppression is therefore a key requirement for QGEM and closely parallels the seismic and gravity-gradient noise challenges that ET and CE address.
• Abstract（参考訳）: この白書では、質量の量子重力誘起絡み合い(QGEM)プロトコルを用いた重力の量子的性質の実験室試験における(1-10~{\rm Hz}$)周波数範囲の重要性を強調した。 QGEM は質量を持つ物質波干渉計 (m\sim10^{-15}-10^{-14}~{\rm kg}$) を必要とし、空間重ね合わせ(1-20~μ{\rm m}$) とコヒーレンス (τ\sim 0.1 - 1~{\rm s}$) を保ちながら分離する(d\sim30-50~μ{\rm m}$)。 これらの要件により、低周波環境騒音は中心的な実験課題となり、QGEMはアインシュタイン望遠鏡(ET)と宇宙探査機(CE)の低周波目標と密接に関連している。 特に、QGEMは相対加速度ノイズ(RAN)や地震やその他の環境質量密度変動によって生じる重力勾配ノイズ(GGN)に敏感である。 代表パラメータ $m=10^{-14}~{\rm kg}$, $Δx=10~μ{\rm m}$, and $τ=1~{\rm s}$ の場合、微分加速度雑音振幅密度密度は10^{-15}~{\rm m\,s^{-2}/\sqrt{Hz}}$レベル以下で抑制され、関連する実験スケール以下で加速誘起の劣化を抑える。 そのため、この低周波雑音抑制レベルを達成することがQGEMの重要な要件であり、ETとCEが対処する耐震・重力勾配ノイズ問題と密接に類似している。

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