Afdeling Natuurkunde, Kyushu University, Fukuoka, 819-0395, Japan
Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.
Abstract
We onderzoeken de kwantumaard van zwaartekracht in termen van de samenhang van kwantumobjecten. Als basisinstelling beschouwen we twee zwaartekrachtsobjecten elk in een superpositie van twee paden. De evolutie van objecten wordt beschreven door de volledig positieve en sporenbehoudende (CPTP) kaart met een populatiebehoudende eigenschap. Deze eigenschap geeft aan dat de kans dat objecten zich op elk pad bevinden, behouden blijft. We gebruiken de $ell_1$-norm van coherentie om de coherentie van objecten te kwantificeren. In het huidige artikel wordt de kwantumaard van zwaartekracht gekenmerkt door een verstrengelingskaart, een CPTP-kaart met het vermogen om verstrengeling te creรซren. We introduceren de verstrengeling-kaartgetuige als een waarneembare om te testen of een bepaalde kaart verstrengeld is. We laten zien dat, wanneer de zwaartekrachtobjecten aanvankelijk een eindige hoeveelheid van de $ell_1$-norm van coherentie hebben, de getuige de verstrengelingskaart test vanwege de zwaartekracht. Interessant is dat we ontdekken dat de getuige zo'n kwantumaard van zwaartekracht kan testen, zelfs als de objecten niet verstrikt raken. Dit betekent dat de samenhang van graviterende objecten altijd de bron van de verstrengelingskaart wordt vanwege de zwaartekracht. We bespreken verder een decoherentie-effect en een experimenteel perspectief in de huidige benadering.
โบ BibTeX-gegevens
โบ Referenties
[1] S. Bose, A. Mazumdar, GW Morley, H. Ulbricht, M Toro$check{text{s}}$, M. Paternostro, AA Geraci, PF Barker, MS Kim en G. Milburn, โSpin Entanglement Witness for kwantumzwaartekracht", Phys. ds. Lett. 119, 240401 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.240401
[2] C. Marletto en V. Vedral, "Door zwaartekracht geรฏnduceerde verstrengeling tussen twee massieve deeltjes is voldoende bewijs van kwantumeffecten in zwaartekracht", Phys. ds. Lett. 119, 240402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.240402
[3] H. Chau Nguyen en F. Bernards, "Verstrengelingsdynamica van twee mesoscopische objecten met zwaartekrachtinteractie", Eur. Fys. J.D 74, 69 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1140 / epjd / e2020-10077-8
[4] H. Chevalier, AJ Paige en MS Kim, "Getuige zijn van de niet-klassieke aard van zwaartekracht in de aanwezigheid van onbekende interacties", Phys. Rev. A 102, 022428 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022428
[5] TW van de Kamp, RJ Marshman, S. Bose en A. Mazumdar, "Kwantumzwaartekrachtgetuige via verstrengeling van massa's: Casimir-screening", Phys. Rev. A 102, 062807 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.062807
[6] D. Miki, A. Matsumura en K. Yamamoto, "Verstrengeling en decoherentie van massieve deeltjes als gevolg van zwaartekracht", Phys. Rev. D 103, 026017 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.103.026017
[7] J. Tilly, RJ Marshman, A. Mazumdar en S. Bose, "Qudits voor het aanschouwen van door kwantumzwaartekracht veroorzaakte verstrengeling van massa's onder decoherentie", Phys. Rev. A 104, 052416 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.104.052416
[8] T. Krisnanda, GY Tham, M. Paternostro en T. Paterek, "Waarneembare kwantumverstrengeling door zwaartekracht", Quantum Inf. 6, 12 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-0243-y
[9] S. Qvarfort, S. Bose en A. Serafini, "Mesoscopische verstrengeling door centrale-potentiaalinteracties", J. Phys. B: Op. Mol. opt. Fys. 53, 235501 (2020).
https://โ/โdoi.org/โ10.1088/โ1361-6455/โabbe8d
[10] AA Balushi, W. Cong en 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 en A. Datta, "Quantumcorrelaties van licht gemedieerd door zwaartekracht", Phys. Rev. A 101 063804 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.063804
[12] A. Matsumura, K. Yamamoto, "Door zwaartekracht geรฏnduceerde verstrengeling in optomechanische systemen", Phys. Rev. D 102 106021 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.102.106021
[13] D. Miki, A. Matsumura, K. Yamamoto, "Niet-Gaussiaanse verstrengeling in graviterende massa's: de rol van cumulanten", Phys. Rev. D 105, 026011 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.105.026011
[14] D. Carney, H. Muller en JM Taylor, "Een atoominterferometer gebruiken om de generatie van zwaartekrachtverstrengeling af te leiden", Phys. Rev. X Quantum 2 030330 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030330
[15] JS Pedernales, K. Streltsov en M. Plenio, "Verbetering van zwaartekrachtinteractie tussen kwantumsystemen door een enorme bemiddelaar", Phys. ds. Lett. 128, 110401 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.110401
[16] A. Matsumura, Y. Nambu en K. Yamamoto, "Ongelijkheden van Legggett-Garg voor het testen van de kwantumheid van de zwaartekracht", Phys. Rev. A 106,012214 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.106.012214
[17] M. Bahrami, A. Groรardt, S. Donadi en A. Bassi, "De Schrรถdinger-Newton-vergelijking en zijn fundamenten", New J. Phys. 16, 115007 (2014).
https:/โ/โdoi.org/โ10.1088/โ1367-2630/โ16/โ11/โ115007
[18] D. Kafri, JM Taylor en GJ Milburn, "Een klassiek kanaalmodel voor zwaartekrachtdecoherentie", New J. Phys. 16, 065020 (2014).
https:/โ/โdoi.org/โ10.1088/โ1367-2630/โ16/โ6/โ065020
[19] T. Baumgratz, M. Cramer en MB Plenio, "Coherentie kwantificeren", Phys. ds. Lett. 113, 140401 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140401
[20] AW Harrow en MA Nielsen, "Robuustheid van kwantumpoorten in aanwezigheid van ruis", Phys. Rev. A 68, 012308 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.012308
[21] FGSL Brand$tilde{text{a}}$o en MB Plenio, "A Reversible Theory of Entanglement and its Relation to the Second Law", Commun. Wiskunde. Fys. 295, 829 (2010).
https:/โ/โdoi.org/โ10.1007/โs00220-010-1003-1
[22] MA Nielsen en I. Chuang, "Quantum Computation and Quantum Information" (Cambridge University Press, Cambridge, Engeland, 2002).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[23] A. Matsumura, "Pad-verstrengelingsoperatie en kwantumgravitatie-interactie", Phys. Rev. A 105, 042425 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042425
[24] S. Bose, A. Mazumdar, M. Schut en M. Toro$check{text{s}}$, "Mechanisme voor de kwantumgeaarde gravitonen om massa's te verstrengelen", Phys. Rev. D 105, 106028 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.105.106028
[25] RJ Marshman, A. Mazumdar en S. Bose, "Lokaliteit en verstrengeling bij het testen van de kwantumaard van gelineariseerde zwaartekracht", Phys. Rev. A 101, 052110 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.052110
[26] R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki en K. Horodecki, "Quantum verstrengeling", Rev. Mod. Fys. 81, (2009) 865.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865
[27] R. Werner, "Quantumstaten met Einstein-Podolsky-Rosen-correlaties die een model met verborgen variabelen toelaten", Phys. Rev. A 40, 4277 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.40.4277
[28] A. Peres, "Scheidbaarheidscriterium voor dichtheidsmatrices", Phys. ds. Lett. 77, (1996) 1413.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.1413
[29] M. Horodecki, R. Horodecki en P. Horodecki, "Scheidbaarheid van gemengde toestanden: noodzakelijke en voldoende voorwaarden", Phys. Let. A 223, (1996) 1-8.
https:/โ/โdoi.org/โ10.1016/โS0375-9601(96)00706-2
[30] G. Vidal en RF Werner, "Berekenbare mate van verstrengeling", Phys. Rev. A 65, 032314 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.032314
[31] EM Rains, "Verstrengelingszuivering via scheidbare superoperators", arXiv: quant-ph/โ9707002 (1997).
https://โ/โdoi.org/โ10.48550/โarXiv.quant-ph/โ9707002
arXiv: quant-ph / 9707002
[32] V. Vedral en MB Plenio, "Verstrikkingsmaatregelen en zuiveringsprocedures", Phys. Rev. A 57, 1619 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.57.1619
[33] E. Chitambar, D. Leung, L. Manฤinska, M. Ozols en A. Winter, "Alles wat je altijd al wilde weten over LOCC (maar we waren bang om te vragen)", Commun. Wiskunde. Fys. 328, 303 (2014).
https:/โ/โdoi.org/โ10.1007/โs00220-014-1953-9
[34] JI Cirac, W. Dรผr, B. Kraus en M. Lewenstein, "Verstrikkingsoperaties en hun implementatie met behulp van een kleine hoeveelheid verstrengeling", Phys. ds. Lett. 86, 544 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.544
[35] A. Jamiolkowski, "Lineaire transformaties die sporen en positieve semidefiniteit van operatoren behouden", Rep. Math. Fys. 3, 275 (1972).
https:/โ/โdoi.org/โ10.1016/โ0034-4877(72)90011-0
[36] M.-D. Choi, "Volledig positieve lineaire kaarten op complexe matrices", Linear Algebra Appl. 10, 285 (1975).
https:/โ/โdoi.org/โ10.1016/โ0024-3795(75)90075-0
[37] S. Pal, P. Batra, T. Krisnanda, T. Paterek en TS Mahesh, "Experimentele lokalisatie van kwantumverstrengeling door gecontroleerde klassieke bemiddelaar", Quantum 5, 478 (2021).
https:/โ/โdoi.org/โ10.22331/โq-2021-06-17-478
[38] T. Krisnanda, M. Zuppardo, M. Paternostro en T. Paterek, en TS Mahesh, "Onthullende niet-klassieke eigenschappen van ontoegankelijke objecten", Phys. ds. Lett. 119, 120402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.120402
Geciteerd door
[1] Anirban Roy Chowdhury, Ashis Saha en Sunandan Gangopadhyay, "Theoretische maatregelen voor gemengde staatsinformatie in versterkte zwarte brane", arXiv: 2204.08012.
Bovenstaande citaten zijn afkomstig van SAO / NASA ADS (laatst bijgewerkt met succes 2022-10-11 13:56:59). De lijst is mogelijk onvolledig omdat niet alle uitgevers geschikte en volledige citatiegegevens verstrekken.
Kon niet ophalen Door Crossref geciteerde gegevens tijdens laatste poging 2022-10-11 13:56:57: kon niet geciteerde gegevens voor 10.22331 / q-2022-10-11-832 niet ophalen van Crossref. Dit is normaal als de DOI recent is geregistreerd.
Dit artikel is gepubliceerd in Quantum onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) licentie. Het auteursrecht blijft berusten bij de oorspronkelijke houders van auteursrechten, zoals de auteurs of hun instellingen.
