1Perimeter Institute for Theoretical Physics, 31 Caroline St.N, Waterloo, Ontario, N2L 2Y5, Canada
2ICTQT, Università di Danzica, Wita Stwosza 63, 80-308 Danzica, Polonia
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Astratto
Recentemente, sono stati proposti esperimenti da tavolo che coinvolgono sistemi quantistici massicci per testare l'interfaccia tra teoria quantistica e gravità. In particolare, il punto cruciale del dibattito è se sia possibile concludere qualcosa sulla natura quantistica del campo gravitazionale, a condizione che due sistemi quantistici vengano intrecciati esclusivamente a causa dell'interazione gravitazionale. Tipicamente, questa domanda è stata affrontata assumendo una teoria fisica specifica per descrivere l'interazione gravitazionale, ma non è stato proposto alcun approccio sistematico per caratterizzare l'insieme di possibili teorie gravitazionali compatibili con l'osservazione dell'entanglement. Qui, risolviamo questo problema introducendo il quadro delle Teorie Probabilistiche Generalizzate (GPT) allo studio della natura del campo gravitazionale. Questo quadro ci consente di studiare sistematicamente tutte le teorie compatibili con la rilevazione dell'entanglement generato dall'interazione gravitazionale tra due sistemi. Dimostriamo un teorema no-go affermando che le seguenti affermazioni sono incompatibili: i) la gravità è in grado di generare entanglement; ii) la gravità media l'interazione tra i sistemi; iii) la gravità è classica. Analizziamo la violazione di ciascuna condizione, in particolare rispetto a modelli alternativi non lineari come l'equazione di Schrödinger-Newton ei modelli di collasso.
Immagine di primo piano: due masse di prova A e B si aggrovigliano nel tempo tramite un'interazione mediata dal campo gravitazionale G.
Riepilogo popolare
In questo articolo adottiamo un approccio indipendente dalla teoria che ci consente di vincolare la natura del campo gravitazionale indipendentemente dal modello specifico assunto per la gravità. Per fare ciò, introduciamo gli strumenti delle Teorie Probabilistiche Generalizzate allo studio del campo gravitazionale. Dimostriamo un teorema no-go che precisa esattamente quali proprietà del campo gravitazionale sono coerenti con l'osservazione dell'entanglement indotto gravitazionalmente. Il punto di forza di questo approccio è quello di fornire un metodo per verificare la coerenza interna di diverse ipotesi. Una possibilità che troviamo è che il campo gravitazionale non deve essere necessariamente quantistico, ma potrebbe essere descritto da qualche altra teoria non classica.
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Citato da
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