บทบาทของการเชื่อมโยงกันของสสารในการพัวพันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

โหนดต้นทาง: 1721724

อากิระ มัตสึมูระ

ภาควิชาฟิสิกส์ Kyushu University, Fukuoka, 819-0395, Japan

พบบทความนี้ที่น่าสนใจหรือต้องการหารือ? Scite หรือแสดงความคิดเห็นใน SciRate.

นามธรรม

เราตรวจสอบธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงของควอนตัมในแง่ของการเชื่อมโยงกันของวัตถุควอนตัม ตามการตั้งค่าพื้นฐาน เราจะพิจารณาวัตถุโน้มถ่วงสองชิ้นที่แต่ละวัตถุมีสถานะซ้อนทับกันของสองเส้นทาง วิวัฒนาการของอ็อบเจ็กต์อธิบายโดยแผนที่บวกและอนุรักษ์ร่องรอย (CPTP) อย่างสมบูรณ์พร้อมคุณสมบัติรักษาประชากร คุณสมบัตินี้สะท้อนให้เห็นว่าความน่าจะเป็นของวัตถุที่อยู่ในแต่ละเส้นทางนั้นถูกรักษาไว้ เราใช้ $ell_1$-norm of coherence เพื่อหาค่า coherence ของอ็อบเจกต์ ในเอกสารฉบับปัจจุบัน ธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงของควอนตัมมีลักษณะเป็นแผนที่พัวพัน ซึ่งเป็นแผนที่ CPTP ที่มีความสามารถในการสร้างความพัวพัน เราแนะนำพยานที่พัวพันกับแผนที่เพื่อให้สังเกตได้เพื่อทดสอบว่าแผนที่ที่กำหนดนั้นกำลังพัวพันหรือไม่ เราแสดงให้เห็นว่าเมื่อใดก็ตามที่วัตถุโน้มถ่วงในขั้นต้นมีจำนวน $ell_1$-norm ของการเชื่อมโยงกันในจำนวนที่ จำกัด พยานจะทดสอบแผนที่ที่พันกันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ที่น่าสนใจคือ เราพบว่าพยานสามารถทดสอบธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงของควอนตัมได้ แม้ว่าวัตถุจะไม่เข้าไปพัวพัน ซึ่งหมายความว่าการเชื่อมโยงกันของวัตถุโน้มถ่วงจะกลายเป็นที่มาของแผนที่ที่พันกันเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เราจะหารือเพิ่มเติมเกี่ยวกับเอฟเฟกต์การแยกส่วนและมุมมองเชิงทดลองในแนวทางปัจจุบัน

► ข้อมูล BibTeX

► ข้อมูลอ้างอิง

[1] S. Bose, A. Mazumdar, GW Morley, H. Ulbricht, M Toro$check{text{s}}$, M. Paternostro, AA Geraci, PF Barker, MS Kim และ G. Milburn, “Spin Entanglement Witness for แรงโน้มถ่วงควอนตัม”, Phys. รายได้เลตต์ 119, 240401 (2017).
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.240401

[2] C. Marletto และ V. Vedral, “การพัวพันที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงระหว่างอนุภาคขนาดใหญ่สองอนุภาคเป็นหลักฐานที่เพียงพอของผลกระทบของควอนตัมในแรงโน้มถ่วง”, Phys. รายได้เลตต์ 119, 240402 (2017).
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.240402

[3] H. Chau Nguyen และ F. Bernards, “พลวัตการพันกันของวัตถุสองชิ้นที่มีปฏิสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วง”, Eur. สรีรวิทยา จ.ด. 74, 69 (2020).
https://doi.org/10.1140/​epjd/​e2020-10077-8

[4] H. Chevalier, AJ Paige และ MS Kim, “เป็นพยานถึงธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงที่ไม่คลาสสิกในการปรากฏตัวของปฏิสัมพันธ์ที่ไม่รู้จัก”, Phys. รายได้ ก 102, 022428 (2020)
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.102.022428

[5] TW van de Kamp, RJ Marshman, S. Bose และ A. Mazumdar, “พยานแรงโน้มถ่วงควอนตัมผ่านการพัวพันของมวล: คัดกรอง Casimir”, Phys. รายได้ ก 102, 062807 (2020)
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.102.062807

[6] D. Miki, A. Matsumura และ K. Yamamoto "การพัวพันและการถอดรหัสของอนุภาคขนาดใหญ่เนื่องจากแรงโน้มถ่วง", Phys. รายได้ D 103, 026017 (2021).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevD.103.026017

[7] J. Tilly, RJ Marshman, A. Mazumdar และ S. Bose, “Qudits for Witnessing Quantum Gravity Induced Entanglement of Masses Under Decoherence”, Phys. รายได้ ก 104, 052416 (2021).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.104.052416

[8] T. Krisnanda, GY Tham, M. Paternostro และ T. Paterek, “การพัวพันควอนตัมที่สังเกตได้เนื่องจากแรงโน้มถ่วง”, Quantum Inf. 6, 12 (2020).
https://doi.org/10.1038/​s41534-020-0243-y

[9] S. Qvarfort, S. Bose และ A. Serafini, “การพัวพันกันของกล้องส่องทางไกลผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างศูนย์กลางและศักยภาพ”, J. Phys. ข: ที่. มล. เลือก. สรีรวิทยา 53, 235501 (2020).
https://doi.org/10.1088/​1361-6455/​abbe8d

[10] AA Balushi, W. Cong และ RB Mann, “Optomechanical quantum Cavendish Experiment”, Phys. รายได้ A 98 043811 (2018)
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.98.043811

[11] H. Miao, D. Martynov, H. Yang และ A. Datta, “ความสัมพันธ์เชิงควอนตัมของแสงที่อาศัยแรงโน้มถ่วง”, Phys. รายได้ ก 101 063804 (2020)
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.101.063804

[12] A. Matsumura, K. Yamamoto, “สิ่งกีดขวางที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงในระบบออพโตเมคานิกส์”, Phys. รายได้ D 102 106021 (2020).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevD.102.106021

[13] D. Miki, A. Matsumura, K. Yamamoto, “การพัวพันที่ไม่ใช่เกาส์เซียนในมวลแรงโน้มถ่วง: บทบาทของการสะสม”, สรีรวิทยา. รายได้ D 105, 026011 (2022).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevD.105.026011

[14] ดี. คาร์นีย์, เอช. มุลเลอร์ และเจเอ็ม เทย์เลอร์, “การใช้ Atom Interferometer to Infer Gravitational Entanglement Generation”, Phys. รายได้ X ควอนตัม 2 030330 (2021)
https://doi.org/10.1103/​PRXQuantum.2.030330

[15] JS Pedernales, K. Streltsov และ M. Plenio, “การเสริมปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงระหว่างระบบควอนตัมโดยผู้ไกล่เกลี่ยขนาดใหญ่”, Phys. รายได้เลตต์ 128, 110401 (2022)
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.128.110401

[16] A. Matsumura, Y. Nambu และ K. Yamamoto, “Leggett-Garg inequalities for testing quantumness of gravity”, ฟิสิกส์. รายได้ ก 106,012214 (2022).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.106.012214

[17] M. Bahrami, A. Großardt, S. Donadi และ A. Bassi, “สมการชโรดิงเงอร์–นิวตันและรากฐานของมัน”, New J. Phys. 16, 115007 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​11/​115007

[18] D. Kafri, JM Taylor และ GJ Milburn “แบบจำลองช่องสัญญาณคลาสสิกสำหรับการถอดรหัสความโน้มถ่วง”, New J. Phys. 16 (065020).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​6/​065020

[19] T. Baumgratz, M. Cramer และ MB Plenio, “Quantifying Coherence”, Phys. รายได้เลตต์ 113, 140401 (2014).
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.113.140401

[20] AW Harrow และ MA Nielsen “ความแข็งแกร่งของประตูควอนตัมในที่ที่มีเสียงรบกวน”, Phys. รายได้ ก 68, 012308 (2003).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.68.012308

[21] FGSL Brand$tilde{text{a}}$o and MB Plenio, “A Reversible Theory of Entanglement and its Relation to the Second Law”, ชุมชน คณิตศาสตร์. สรีรวิทยา 295, 829 (2010).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-010-1003-1

[22] MA Nielsen and I. Chuang, “Quantum Computation and Quantum Information” (Cambridge University Press, Cambridge, England, 2002)
https://doi.org/10.1017/​CBO9780511976667

[23] A. มัตสึมูระ, “การดำเนินการพัวพันกับเส้นทางและปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงควอนตัม”, Phys. รายได้ ก 105, 042425 (2022).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.105.042425

[24] S. Bose, A. Mazumdar, M. Schut และ M. Toro$check{text{s}}$, “กลไกสำหรับแรงโน้มถ่วงตามธรรมชาติของควอนตัมเพื่อพัวพันกับมวล”, Phys. รายได้ D 105, 106028 (2022).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevD.105.106028

[25] RJ Marshman, A. Mazumdar และ S. Bose "สถานที่และความพัวพันในการทดสอบบนโต๊ะของธรรมชาติควอนตัมของแรงโน้มถ่วงเชิงเส้น", Phys. รายได้ ก 101, 052110 (2020).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.101.052110

[26] R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki และ K. Horodecki, “Quantum entanglement”, Rev. Mod. สรีรวิทยา 81, (2009) 865.
https://doi.org/​10.1103/​RevModPhys.81.865

[27] R. Werner, “Quantum States with Einstein-Podolsky-Rosen correlations accepting a hidden-variable model”, ฟิสิกส์ รายได้ A 40, 4277 (1989)
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.40.4277

[28] A. Peres, “Separability Criterion for Density Matrices”, สรีรวิทยา รายได้เลตต์ 77, (1996) 1413.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.77.1413

[29] M. Horodecki, R. Horodecki และ P. Horodecki, “การแยกตัวของสภาวะผสม: เงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอ”, Phys. เลตต์. ก 223, (1996) 1-8.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0375-9601(96)00706-2

[30] G. Vidal และ RF Werner, “Computable Measuring of entanglement”, Phys. รายได้ A 65, 032314 (2002).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.65.032314

[31] EM Rains, “การทำให้บริสุทธิ์พัวพันผ่าน superoperators ที่แยกออกได้”, arXiv: quant-ph/​9707002(1997)
https://doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​9707002
arXiv:ปริมาณ-ph/9707002

[32] V. Vedral และ MB Plenio, "มาตรการพัวพันและขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์", Phys. รายได้ A 57, 1619 (1998).
https://doi.org/10.1103/​PhysRevA.57.1619

[33] E. Chitambar, D. Leung, L. Mančinska, M. Ozols และ A. Winter, “ทุกสิ่งที่คุณอยากรู้เกี่ยวกับ LOCC (แต่กลัวที่จะถาม)”, ชุมชน คณิตศาสตร์. สรีรวิทยา 328, 303 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-014-1953-9

[34] JI Cirac, W. Dür, B. Kraus และ M. Lewenstein, “การพัวพันกับการปฏิบัติการและการนำไปปฏิบัติโดยใช้สิ่งกีดขวางจำนวนเล็กน้อย”, Phys. รายได้เลตต์ 86, 544 (2001).
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.86.544

[35] A. Jamiolkowski, “การแปลงเชิงเส้นที่รักษาร่องรอยและความแน่นอนของเซมิเดฟินิตี้เชิงบวกของตัวดำเนินการ”, ตัวแทนคณิตศาสตร์ สรีรวิทยา 3, 275 (1972).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0034-4877(72)90011-0

[36] พญ.-ด. Choi, “แผนที่เชิงเส้นที่เป็นบวกอย่างสมบูรณ์บนเมทริกซ์เชิงซ้อน”, แอปพีชคณิตเชิงเส้น 10, 285 (1975).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0024-3795(75)90075-0

[37] S. Pal, P. Batra, T. Krisnanda, T. Paterek และ TS Mahesh, “Experimental localization of quantum entanglement through monitored classic mediator”, Quantum 5, 478 (2021)
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-06-17-478

[38] T. Krisnanda, M. Zuppardo, M. Paternostro, and T. Paterek, and TS Mahesh, “การเปิดเผยความไม่คลาสสิกของวัตถุที่ไม่สามารถเข้าถึงได้”, Phys. รายได้เลตต์ 119, 120402 (2017).
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.120402

อ้างโดย

[1] Anirban Roy Chowdhury, Ashis Saha และ Sunandan Gangopadhyay, “มาตรการทางทฤษฎีข้อมูลของรัฐแบบผสมในการกระตุ้นสมองสีดำ”, arXiv: 2204.08012.

การอ้างอิงข้างต้นมาจาก are อบต./นาซ่าโฆษณา (ปรับปรุงล่าสุดสำเร็จ 2022-10-11 13:56:59 น.) รายการอาจไม่สมบูรณ์เนื่องจากผู้จัดพิมพ์บางรายไม่ได้ให้ข้อมูลอ้างอิงที่เหมาะสมและครบถ้วน

ไม่สามารถดึงข้อมูล Crossref อ้างโดย data ระหว่างความพยายามครั้งล่าสุด 2022-10-11 13:56:57 น.: ไม่สามารถดึงข้อมูลที่อ้างถึงสำหรับ 10.22331/q-2022-10-11-832 จาก Crossref นี่เป็นเรื่องปกติหาก DOI ได้รับการจดทะเบียนเมื่อเร็วๆ นี้

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก วารสารควอนตัม