Institut for Fysik, Kyushu University, Fukuoka, 819-0395, Japan
Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Vi undersøger tyngdekraftens kvantenatur i form af sammenhængen mellem kvanteobjekter. Som en grundlæggende indstilling betragter vi to graviterende objekter hver i en superpositionstilstand af to stier. Udviklingen af objekter er beskrevet af det fuldstændigt positive og sporbevarende (CPTP) kort med en befolkningsbevarende egenskab. Denne egenskab afspejler, at sandsynligheden for, at objekter er på hver sti, bevares. Vi bruger $ell_1$-normen for kohærens til at kvantificere objekters sammenhæng. I denne artikel er tyngdekraftens kvantenatur karakteriseret ved et sammenfiltringskort, som er et CPTP-kort med kapacitet til at skabe sammenfiltring. Vi introducerer entangling-map-vidnet som en observerbar for at teste, om et givet kort er sammenfiltret. Vi viser, at når de graviterende objekter indledningsvis har en endelig mængde af $ell_1$-normen for sammenhæng, tester vidnet det sammenfiltrede kort på grund af tyngdekraften. Interessant nok finder vi ud af, at vidnet kan teste en sådan kvantenatur af tyngdekraften, selv når objekterne ikke bliver viklet ind. Det betyder, at sammenhængen mellem graviterende objekter altid bliver kilden til det sammenfiltrede kort på grund af tyngdekraften. Vi diskuterer yderligere en dekohærenseffekt og et eksperimentelt perspektiv i den foreliggende tilgang.
► BibTeX-data
► Referencer
[1] S. Bose, A. Mazumdar, GW Morley, H. Ulbricht, M Toro$check{text{s}}$, M. Paternostro, AA Geraci, PF Barker, MS Kim og G. Milburn, "Spin Entanglement Witness for Quantum Gravity”, Fysisk. Rev. Lett. 119, 240401 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.240401
[2] C. Marletto og V. Vedral, "Gravitationelt induceret sammenfiltring mellem to massive partikler er tilstrækkeligt bevis på kvanteeffekter i tyngdekraften", Phys. Rev. Lett. 119, 240402 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.240402
[3] H. Chau Nguyen og F. Bernards, "Entanglement dynamics of two mesoscopic objects with gravitational interaction", Eur. Phys. J. D 74, 69 (2020).
https:///doi.org/10.1140/epjd/e2020-10077-8
[4] H. Chevalier, AJ Paige og MS Kim, "Vidne til tyngdekraftens ikke-klassiske natur i nærvær af ukendte interaktioner", Phys. Rev. A 102, 022428 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.022428
[5] TW van de Kamp, RJ Marshman, S. Bose og A. Mazumdar, "Quantum gravity vidnesby via entanglement of masss: Casimir screening", Phys. Rev. A 102, 062807 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.062807
[6] D. Miki, A. Matsumura og K. Yamamoto, "Entanglement og dekohærens af massive partikler på grund af tyngdekraften", Phys. Rev. D 103, 026017 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.103.026017
[7] J. Tilly, RJ Marshman, A. Mazumdar og S. Bose, "Qudits for Witnessing Quantum Gravity Induced Entanglement of Masses Under Decoherence", Phys. Rev. A 104, 052416 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.104.052416
[8] T. Krisnanda, GY Tham, M. Paternostro og T. Paterek, "Observerbar kvantesammenfiltring på grund af tyngdekraften", Quantum Inf. 6, 12 (2020).
https:///doi.org/10.1038/s41534-020-0243-y
[9] S. Qvarfort, S. Bose og A. Serafini, "Mesoskopisk sammenfiltring gennem central-potentielle interaktioner", J. Phys. B: Kl. Mol. Opt. Phys. 53, 235501 (2020).
https://doi.org/10.1088/1361-6455/abbe8d
[10] AA Balushi, W. Cong og RB Mann, "Optomechanical quantum Cavendish experiment", Phys. Rev. A 98 043811 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.043811
[11] H. Miao, D. Martynov, H. Yang og A. Datta, "Kvantekorrelationer af lys medieret af tyngdekraften", Phys. Rev. A 101 063804 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.063804
[12] A. Matsumura, K. Yamamoto, "Tyngekraft-induceret sammenfiltring i optomekaniske systemer", Phys. Rev. D 102 106021 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.102.106021
[13] D. Miki, A. Matsumura, K. Yamamoto, "Ikke-Gaussisk sammenfiltring i graviterende masser: Kumulanternes rolle", Phys. Rev. D 105, 026011 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.105.026011
[14] D. Carney, H. Muller og JM Taylor, "Using an Atom Interferometer to Infer Gravitational Entanglement Generation", Phys. Rev. X Quantum 2 030330 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030330
[15] JS Pedernales, K. Streltsov og M. Plenio, "Enhancing Gravitational Interaction between Quantum Systems by a Massive Mediator", Phys. Rev. Lett. 128, 110401 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.110401
[16] A. Matsumura, Y. Nambu og K. Yamamoto, "Leggett-Garg uligheder til testning af tyngdekraftens kvantitet", Phys. Rev. A 106,012214 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.106.012214
[17] M. Bahrami, A. Großardt, S. Donadi og A. Bassi, "Schrödinger-Newton-ligningen og dens grundlag", New J. Phys. 16, 115007 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/11/115007
[18] D. Kafri, JM Taylor og GJ Milburn, "A classical channel model for gravitational decoherence", New J. Phys. 16, 065020 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/6/065020
[19] T. Baumgratz, M. Cramer og MB Plenio, "Quantifying Coherence", Phys. Rev. Lett. 113, 140401 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.140401
[20] AW Harrow og MA Nielsen, "Robustness of quantum gates in the presence of noise", Phys. Rev. A 68, 012308 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.68.012308
[21] FGSL Brand$tilde{text{a}}$o og MB Plenio, "A Reversible Theory of Entanglement and its Relation to the Second Law", Commun. Matematik. Phys. 295, 829 (2010).
https://doi.org/10.1007/s00220-010-1003-1
[22] MA Nielsen og I. Chuang, "Quantum Computation and Quantum Information" (Cambridge University Press, Cambridge, England, 2002).
https:///doi.org/10.1017/CBO9780511976667
[23] A. Matsumura, "Sti-entangling operation and quantum gravitational interaction", Phys. Rev. A 105, 042425 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.042425
[24] S. Bose, A. Mazumdar, M. Schut og M. Toro$check{text{s}}$, "Mechanism for the quantum natured gravitons to entangle masss", Phys. Rev. D 105, 106028 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.105.106028
[25] RJ Marshman, A. Mazumdar og S. Bose, "Lokalitet og sammenfiltring i bord-top test af kvantenaturen af lineariseret tyngdekraft", Phys. Rev. A 101, 052110 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.052110
[26] R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki og K. Horodecki, "Quantum entanglement", Rev. Mod. Phys. 81, (2009) 865.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.81.865
[27] R. Werner, "Kvantetilstande med Einstein-Podolsky-Rosen-korrelationer, der indrømmer en skjult-variabel model", Phys. Rev. A 40, 4277 (1989).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.40.4277
[28] A. Peres, "Separabilitetskriterium for tæthedsmatricer", Phys. Rev. Lett. 77, (1996) 1413.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.1413
[29] M. Horodecki, R. Horodecki og P. Horodecki, "Separabilitet af blandede tilstande: nødvendige og tilstrækkelige betingelser", Phys. Lett. A 223, (1996) 1-8.
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(96)00706-2
[30] G. Vidal og RF Werner, "Computable measure of entanglement", Phys. Rev. A 65, 032314 (2002).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.032314
[31] EM Rains, "Entanglement purification via separable superoperators", arXiv: quant-ph/9707002(1997).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/9707002
arXiv:quant-ph/9707002
[32] V. Vedral og MB Plenio, "Forviklingsforanstaltninger og oprensningsprocedurer", Phys. Rev. A 57, 1619 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.57.1619
[33] E. Chitambar, D. Leung, L. Mančinska, M. Ozols og A. Winter, "Alt, du altid har ønsket at vide om LOCC (men var bange for at spørge)", Commun. Matematik. Phys. 328, 303 (2014).
https://doi.org/10.1007/s00220-014-1953-9
[34] JI Cirac, W. Dür, B. Kraus og M. Lewenstein, "Entangling Operations and their Implementing Using a Small Amount of Entanglement", Phys. Rev. Lett. 86, 544 (2001).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.544
[35] A. Jamiolkowski, "Lineære transformationer, der bevarer spor og positiv semidefiniteness af operatører", Rep. Math. Phys. 3, 275 (1972).
https://doi.org/10.1016/0034-4877(72)90011-0
[36] M.-D. Choi, "Fuldstændig positive lineære kort på komplekse matricer", Linear Algebra Appl. 10, 285 (1975).
https://doi.org/10.1016/0024-3795(75)90075-0
[37] S. Pal, P. Batra, T. Krisnanda, T. Paterek og TS Mahesh, "Eksperimentel lokalisering af kvanteforviklinger gennem overvåget klassisk mediator", Quantum 5, 478 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-478
[38] T. Krisnanda, M. Zuppardo, M. Paternostro og T. Paterek og TS Mahesh, "Revealing Nonclassicality of Inaccessible Objects", Phys. Rev. Lett. 119, 120402 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.120402
Citeret af
[1] Anirban Roy Chowdhury, Ashis Saha og Sunandan Gangopadhyay, "Mixed state information theoretic measurements in boosted black brane", arXiv: 2204.08012.
Ovenstående citater er fra SAO/NASA ADS (sidst opdateret 2022-10-11 13:56:59). Listen kan være ufuldstændig, da ikke alle udgivere leverer passende og fuldstændige citatdata.
Kunne ikke hente Crossref citeret af data under sidste forsøg 2022-10-11 13:56:57: Kunne ikke hente citerede data for 10.22331/q-2022-10-11-832 fra Crossref. Dette er normalt, hvis DOI blev registreret for nylig.
Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.
