Факультет физики, Университет Кюсю, Фукуока, 819-0395, Япония
Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.
Абстрактные
Мы исследуем квантовую природу гравитации с точки зрения когерентности квантовых объектов. В качестве базовой настройки мы рассматриваем два гравитирующих объекта, каждый из которых находится в состоянии суперпозиции двух путей. Эволюция объектов описывается полностью положительной и следосохраняющей (CPTP) картой со свойством сохранения популяции. Это свойство отражает сохранение вероятности нахождения объектов на каждом пути. Мы используем норму согласованности $ell_1$ для количественной оценки согласованности объектов. В настоящей статье квантовая природа гравитации характеризуется картой запутывания, которая представляет собой карту CPTP со способностью создавать запутанность. Мы вводим свидетель карты запутывания как наблюдаемую, чтобы проверить, является ли данная карта запутанной. Мы показываем, что всякий раз, когда гравитирующие объекты изначально имеют конечную величину $ell_1$-нормы когерентности, свидетель проверяет карту запутывания из-за гравитации. Интересно, что мы обнаруживаем, что свидетель может проверить такую квантовую природу гравитации, даже если объекты не запутываются. Это означает, что когерентность гравитирующих объектов всегда становится источником карты запутывания из-за гравитации. Далее мы обсудим эффект декогеренции и экспериментальную перспективу в настоящем подходе.
► Данные BibTeX
► Рекомендации
[1] С. Бозе, А. Мазумдар, Г. В. Морли, Х. Ульбрихт, М. Торо$check{text{s}}$, М. Патерностро, А.А. Герачи, П.Ф. Баркер, М.С. Квантовая гравитация”, Phys. Преподобный Летт. 119, 240401 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.240401
[2] К. Марлетто и В. Ведрал, «Вызванная гравитацией запутанность между двумя массивными частицами является достаточным доказательством квантовых эффектов в гравитации», Phys. Преподобный Летт. 119, 240402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.240402
[3] Х. Чау Нгуен и Ф. Бернардс, “Динамика запутанности двух мезоскопических объектов с гравитационным взаимодействием”, Eur. физ. JD 74, 69 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1140 / epjd / e2020-10077-8
[4] Х. Шевалье, А. Дж. Пейдж и М. С. Ким, "Свидетельство неклассической природы гравитации в присутствии неизвестных взаимодействий", Phys. Ред. А 102, 022428 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022428
[5] TW van de Kamp, RJ Marshman, S. Bose, and A. Mazumdar, "Квантовая гравитация свидетельствует о запутанности масс: экранирование Казимира", Phys. Ред. А 102, 062807 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.062807
[6] Д. Мики, А. Мацумура и К. Ямамото, "Запутывание и декогерентность массивных частиц из-за гравитации", Phys. Ред. Д 103, 026017 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.103.026017
[7] Дж. Тилли, Р. Дж. Маршман, А. Мазумдар и С. Бозе, "Кудиты для наблюдения запутывания масс, вызванного квантовой гравитацией, при декогеренции", Phys. Ред. А 104, 052416 (2021 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.104.052416
[8] T. Krisnanda, GY Tham, M. Paternostro, and T. Paterek, "Наблюдаемая квантовая запутанность из-за гравитации", Quantum Inf. 6, 12 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-0243-й
[9] С. Кварфорт, С. Бозе и А. Серафини, "Мезоскопическая запутанность посредством центрально-потенциальных взаимодействий", J. Phys. Летучая мышь. Мол. Опц. физ. 53, 235501 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6455 / abbe8d
[10] А. А. Балуши, В. Конг и Р. Б. Манн, "Оптомеханический квантовый эксперимент Кавендиша", Phys. Ред. А 98 043811 (2018 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.043811
[11] Х. Мяо, Д. Мартынов, Х. Ян и А. Датта, "Квантовые корреляции света, опосредованные гравитацией", Phys. Ред. А 101 063804 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.063804
[12] А. Мацумура, К. Ямамото, “Запутанность, вызванная гравитацией в оптомеханических системах”, Phys. Ред. D 102 106021 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.102.106021
[13] Д. Мики, А. Мацумура, К. Ямамото, “Негауссовская запутанность в гравитирующих массах: роль кумулянтов”, Phys. Ред. Д 105, 026011 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.105.026011
[14] Д. Карни, Х. Мюллер и Дж. М. Тейлор, "Использование атомного интерферометра для определения генерации гравитационной запутанности", Phys. Версия X Quantum 2 030330 (2021 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030330
[15] Дж. С. Педерналес, К. Стрельцов и М. Пленио, "Усиление гравитационного взаимодействия между квантовыми системами с помощью массивного посредника", Phys. Преподобный Летт. 128, 110401 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.110401
[16] А. Мацумура, Ю. Намбу и К. Ямамото, “Неравенства Легжетта-Гарга для проверки квантовости гравитации”, Phys. Ред. А 106,012214 (2022 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.106.012214
[17] М. Бахрами, А. Гроссардт, С. Донади и А. Басси, «Уравнение Шредингера – Ньютона и его основы», New J. Phys. 16, 115007 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/11/115007
[18] Д. Кафри, Дж. М. Тейлор и Г. Дж. Милберн, "Классическая модель канала для гравитационной декогеренции", New J. Phys. 16, 065020 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/6/065020
[19] Баумграц Т., Крамер М., Пленио М.Б., "Количественная когерентность", Phys. Преподобный Летт. 113, 140401 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140401
[20] А. В. Харроу и М. А. Нильсен, "Надежность квантовых вентилей в присутствии шума", Phys. Ред. А 68, 012308 (2003 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.012308
[21] FGSL Brand$tilde{text{a}}$o и MB Plenio, "Обратимая теория запутанности и ее связь со вторым законом", Commun. Мат. физ. 295, 829 (2010).
https://doi.org/10.1007/s00220-010-1003-1
[22] М.А. Нильсен и И. Чуанг, «Квантовые вычисления и квантовая информация» (Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Англия, 2002).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[23] А. Мацумура, “Операция запутывания путей и квантовое гравитационное взаимодействие”, Phys. Ред. А 105, 042425 (2022 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042425
[24] С. Бозе, А. Мазумдар, М. Шут и М. Торо$check{text{s}}$, “Механизм квантового гравитона для запутывания масс”, Phys. Ред. D 105, 106028 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.105.106028
[25] Р. Дж. Маршман, А. Мазумдар и С. Бозе, "Локальность и запутанность в настольном тестировании квантовой природы линеаризованной гравитации", Phys. Ред. А 101, 052110 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.052110
[26] Р. Городецкий, П. Городецкий, М. Городецкий и К. Городецкий, "Квантовая запутанность", Rev. Mod. физ. 81, (2009) 865.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865
[27] Р. Вернер, “Квантовые состояния с корреляциями Эйнштейна-Подольского-Розена, допускающие модель со скрытыми переменными”, Phys. Ред. А 40, 4277 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.40.4277
[28] А. Перес, “Критерий разделимости матриц плотности”, Phys. Преподобный Летт. 77, (1996) 1413.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.1413
[29] М. Городецкий, Р. Городецкий, П. Городецкий, “Разделимость смешанных состояний: необходимые и достаточные условия”, Phys. лат. А 223, (1996) 1-8.
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(96)00706-2
[30] Г. Видаль и Р.Ф. Вернер, “Вычислимая мера запутанности”, Phys. Ред. А 65, 032314 (2002 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.032314
[31] Э. М. Рейнс, «Очистка запутанности с помощью отделимых супероператоров», arXiv: quant-ph/9707002 (1997).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/9707002
Arxiv: колич-фот / 9707002
[32] V. Vedral и MB Plenio, "Меры запутывания и процедуры очистки", Phys. Ред. А 57, 1619 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.57.1619
[33] Э. Читамбар, Д. Леунг, Л. Манчинска, М. Озолс и А. Винтер, «Все, что вы всегда хотели знать о LOCC (но боялись спросить)», Commun. Мат. физ. 328, 303 (2014).
https://doi.org/10.1007/s00220-014-1953-9
[34] JI Cirac, W. Dür, B. Kraus, M. Lewenstein, "Операции запутывания и их реализация с использованием небольшого количества запутывания", Phys. Преподобный Летт. 86, 544 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.544
[35] А. Ямиолковски, “Линейные преобразования, сохраняющие след и положительную полуопределенность операторов”, Доклад. физ. 3, 275 (1972).
https://doi.org/10.1016/0034-4877(72)90011-0
[36] М.-Д. Чой, “Вполне положительные линейные отображения на комплексных матрицах”, Linear Algebra Appl. 10, 285 (1975).
https://doi.org/10.1016/0024-3795(75)90075-0
[37] С. Пал, П. Батра, Т. Криснанда, Т. Патерек и Т. С. Махеш, «Экспериментальная локализация квантовой запутанности с помощью контролируемого классического посредника», Quantum 5, 478 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-478
[38] T. Krisnanda, M. Zuppardo, M. Paternostro, T. Paterek и TS Mahesh, "Выявление неклассичности недоступных объектов", Phys. Преподобный Летт. 119, 120402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.120402
Цитируется
[1] Анирбан Рой Чоудхури, Ашис Саха и Сунандан Гангопадхьяй, «Теоретико-информационные меры смешанного состояния в форсированной черной бране», Arxiv: 2204.08012.
Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2022-10-11 13:56:59). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.
Не удалось получить Перекрестная ссылка на данные во время последней попытки 2022-10-11 13:56:57: Не удалось получить цитируемые данные для 10.22331 / q-2022-10-11-832 от Crossref. Это нормально, если DOI был зарегистрирован недавно.
Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.
