論文の概要: Gravitationally Mediated Entanglement in Interferometers with Repeated Splitting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.38840v1
- Date: Wed, 28 Oct 2026 20:27:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-03 08:30:36.659957
- Title: Gravitationally Mediated Entanglement in Interferometers with Repeated Splitting
- Title（参考訳）: 繰り返しスプリッティングによる干渉計の重力媒介性絡み合い
- Abstract要約: 繰り返し分割する段階を含むプロトコルを提案し,分析する。
我々は、$n$分割後の密度行列が$(n-1)$分割プロトコルのそれに関連することを示した。
また,さらなる分割は発生した絡み合いの寿命を短縮できないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Proposals to probe the quantum nature of gravity through entanglement between spatially separated masses have attracted considerable interest. In such schemes, spatial superpositions are prepared through controlled splitting operations that produce several interferometric branches. Here we propose and analyse protocols involving repeated splitting stages, each of which doubles the number of occupied paths. We show that the density matrix after $n$ splitting stages is related to that of the $(n-1)$-splitting protocol through local parity dephasing. Two of the resulting sectors reproduce the preceding state, while the other two acquire additional gravitational phases. Removing the locally generated parts gives an exact lower bound on the change in negativity, expressed in terms of the preceding state's negative partial-transpose eigenspace. For two splitting stages, this leads to an explicit condition on three gravitational phases under which the additional split cannot reduce negativity. We also show that further splitting cannot shorten the lifetime of the generated entanglement. If the local internal system preserves the full branch label, the positional entanglement is retained upon recombination. We describe an implementation using a reusable two-level system and local memories, and compare it with a readout without a memory register. For the latter, we derive an exact condition for when an additional splitting stage improves the readout, based on a $2\times 2$ Schur complement. Numerical simulations show an advantage in positional negativity over the rates considered, with an improvement surviving the restricted readout at all decoherence rates considered at the final readout time.
- Abstract（参考訳）: 空間的に分離された質量間の絡み合いを通じて重力の量子的性質を探索する提案は、かなりの関心を集めている。
このようなスキームでは、空間重畳はいくつかの干渉分枝を生成する制御された分割操作によって作成される。
ここでは、繰り返し分割するプロトコルを提案し、分析し、それぞれが占有経路の数を2倍にする。
我々は,$n$分割後の密度行列が,局所パリティ強調による$(n-1)$分割プロトコルの密度行列と関連していることを示す。
2つのセクターが先行状態を再現し、残りの2つのセクターは追加の重力相を取得する。
局所的に生成された部分を取り除くことは、前の状態の負の部分変換固有空間の言葉で表される負性の変化の正確な下限を与える。
2つの分裂段階において、これは3つの重力相に明らかな条件をもたらす。
また,さらなる分割は発生した絡み合いの寿命を短縮できないことを示す。
局所的な内部システムが全分岐ラベルを保存する場合、位置の絡み合いは再結合時に保持される。
本稿では,再利用可能な2レベルシステムとローカルメモリを用いた実装について述べる。
後者の場合、追加の分割段階が読み出しを改善した場合の正確な条件は、$2\times 2$ Schur の補数に基づいて導出する。
数値シミュレーションでは,最終読解時に考慮されたすべての非一貫性速度において,制限された読解率を維持できるため,考慮されたレートに対する位置的負の優位性を示した。
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