Institutionen för fysik, Kyushu University, Fukuoka, 819-0395, Japan
Hitta det här uppsatsen intressant eller vill diskutera? Scite eller lämna en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Vi undersöker gravitationens kvantnatur i termer av koherensen hos kvantobjekt. Som en grundläggande inställning betraktar vi två graviterande objekt vardera i ett superpositionstillstånd av två banor. Utvecklingen av objekt beskrivs av den helt positiva och spårbevarande (CPTP) kartan med en befolkningsbevarande egenskap. Den här egenskapen återspeglar att sannolikheten för att objekt finns på varje väg bevaras. Vi använder $ell_1$-normen för koherens för att kvantifiera koherensen hos objekt. I denna artikel kännetecknas gravitationens kvantnatur av en intrasslingskarta, som är en CPTP-karta med kapacitet att skapa intrassling. Vi introducerar entangling-map-vittnet som en observerbar för att testa om en given karta trasslar in. Vi visar att närhelst de graviterande föremålen initialt har en ändlig mängd av $ell_1$-normen för koherens, testar vittnet den intrasslande kartan på grund av gravitationen. Intressant nog finner vi att vittnet kan testa en sådan kvantnatur av gravitation, även när föremålen inte trasslar in sig. Detta innebär att koherensen hos graviterande föremål alltid blir källan till den intrasslande kartan på grund av gravitationen. Vi diskuterar vidare en dekoherenseffekt och ett experimentellt perspektiv i föreliggande tillvägagångssätt.
► BibTeX-data
► Referenser
[1] S. Bose, A. Mazumdar, GW Morley, H. Ulbricht, M Toro$check{text{s}}$, M. Paternostro, AA Geraci, PF Barker, MS Kim och G. Milburn, "Spin Entanglement Witness for Quantum Gravity”, Phys. Rev. Lett. 119, 240401 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.240401
[2] C. Marletto och V. Vedral, "Gravitationellt inducerad intrassling mellan två massiva partiklar är tillräckliga bevis på kvanteffekter i gravitationen", Phys. Rev. Lett. 119, 240402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.240402
[3] H. Chau Nguyen och 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 och MS Kim, "Bevittna den icke-klassiska karaktären av gravitation i närvaro av okända interaktioner", Phys. Rev. A 102, 022428 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022428
[5] TW van de Kamp, RJ Marshman, S. Bose och A. Mazumdar, "Quantgravity vittne 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 och K. Yamamoto, "Entanglement och dekoherens av massiva partiklar på grund av gravitation", Phys. Rev. D 103, 026017 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.103.026017
[7] J. Tilly, RJ Marshman, A. Mazumdar och 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 och T. Paterek, "Observerbar kvantintrassling på grund av gravitation", Quantum Inf. 6, 12 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-0243-y
[9] S. Qvarfort, S. Bose och A. Serafini, "Mesoskopisk förveckling genom central-potentiella interaktioner", J. Phys. Fladdermus. Mol. Välja. Phys. 53, 235501 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6455 / abbe8d
[10] AA Balushi, W. Cong och 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 och A. Datta, "Quantum korrelationer av ljus medierat av gravitation", Phys. Rev. A 101 063804 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.063804
[12] A. Matsumura, K. Yamamoto, "Gravity-inducerad intrassling i optomekaniska system", Phys. Rev. D 102 106021 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.102.106021
[13] D. Miki, A. Matsumura, K. Yamamoto, "Icke-Gaussisk förveckling i graviterande massor: Kumulanternas roll", Phys. Rev. D 105, 026011 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.105.026011
[14] D. Carney, H. Muller och JM Taylor, "Användning av en atominterferometer för att härleda generering av gravitationell entanglement", Phys. Rev. X Quantum 2 030330 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030330
[15] JS Pedernales, K. Streltsov och 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 och K. Yamamoto, "Leggett-Garg ojämlikheter för att testa tyngdkraftens kvantitet", Phys. Rev. A 106,012214 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.106.012214
[17] M. Bahrami, A. Großardt, S. Donadi och A. Bassi, "Schrödinger-Newton-ekvationen och dess grunder", New J. Phys. 16, 115007 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/11/115007
[18] D. Kafri, JM Taylor och GJ Milburn, "En klassisk kanalmodell för gravitationsdekoherens", New J. Phys. 16, 065020 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/6/065020
[19] T. Baumgratz, M. Cramer och MB Plenio, "Quantifying Coherence", Phys. Rev. Lett. 113, 140401 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.140401
[20] AW Harrow och MA Nielsen, "Robustness of quantum Gates in the närvaro av brus", Phys. Rev. A 68, 012308 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.012308
[21] FGSL Brand$tilde{text{a}}$o och 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 och I. Chuang, "Quantum Computation and Quantum Information" (Cambridge University Press, Cambridge, England, 2002).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[23] A. Matsumura, "Path-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 och 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 och S. Bose, "Lokalitet och förveckling i bordstestning av kvantnaturen hos linjäriserad gravitation", Phys. Rev. A 101, 052110 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.052110
[26] R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki och K. Horodecki, "Quantum entanglement", Rev. Mod. Phys. 81, (2009) 865.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865
[27] R. Werner, "Kvanttillstånd med Einstein-Podolsky-Rosen-korrelationer som medger en dold-variabel modell", Phys. Rev. A 40, 4277 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.40.4277
[28] A. Peres, "Separabilitetskriterium för densitetsmatriser", Phys. Rev. Lett. 77, (1996) 1413.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.1413
[29] M. Horodecki, R. Horodecki och P. Horodecki, "Separabilitet av blandade tillstånd: nödvändiga och tillräckliga villkor", Phys. Lett. A 223, (1996) 1-8.
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(96)00706-2
[30] G. Vidal och 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: kvant-ph / 9707002
[32] V. Vedral och MB Plenio, "Entanglement åtgärder och reningsförfaranden", Phys. Rev. A 57, 1619 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.57.1619
[33] E. Chitambar, D. Leung, L. Mančinska, M. Ozols och A. Winter, "Allt du alltid velat veta om LOCC (men var rädd att fråga)", Kommun. Matematik. Phys. 328, 303 (2014).
https://doi.org/10.1007/s00220-014-1953-9
[34] JI Cirac, W. Dür, B. Kraus och M. Lewenstein, "Entangling Operations and their Implementing Using a Small Mängd Entanglement", Phys. Rev. Lett. 86, 544 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.544
[35] A. Jamiolkowski, "Linjära transformationer som bevarar spår och positiv semidefiniteness av operatörer", Rep. Math. Phys. 3, 275 (1972).
https://doi.org/10.1016/0034-4877(72)90011-0
[36] M.-D. Choi, "Helt positiva linjära kartor på komplexa matriser", 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 och TS Mahesh, "Experimentell lokalisering av kvantentanglement genom övervakad klassisk mediator", Quantum 5, 478 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-478
[38] T. Krisnanda, M. Zuppardo, M. Paternostro och T. Paterek och TS Mahesh, "Avslöjande av icke-klassicitet hos otillgängliga objekt", Phys. Rev. Lett. 119, 120402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.120402
Citerad av
[1] Anirban Roy Chowdhury, Ashis Saha och Sunandan Gangopadhyay, "Mixed state information theoretic measurements in boosted black brane", arXiv: 2204.08012.
Ovanstående citat är från SAO / NASA ADS (senast uppdaterad framgångsrikt 2022-10-11 13:56:59). Listan kan vara ofullständig eftersom inte alla utgivare tillhandahåller lämpliga och fullständiga citatdata.
Det gick inte att hämta Crossref citerade data under senaste försöket 2022-10-11 13:56:57: Det gick inte att hämta citerade data för 10.22331 / q-2022-10-11-832 från Crossref. Detta är normalt om DOI registrerades nyligen.
Detta papper publiceras i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Upphovsrätten kvarstår med de ursprungliga upphovsrättsinnehavarna som författarna eller deras institutioner.
