Group-theoretical structure of quantum measurements and equivalence principle
在非零引力场存在的情况下，分析了某些连续量子测量过程的横截群。这是考虑，作为一个例子，一个粒子的坐标被监测的情况下。利用所谓的限制路径积分形式，它将表明，测量过程中总是可以包含有关的引力场的信息。换句话说，在某些情况下，似乎由于存在一个衡量过程，等效原则可能会失效。本文还考虑了等效原理在量子水平上的失效与引力场总是作为退相干环境的事实之间的关系。量子光学中的量子拍频现象使我们可以考虑把等效原理在量子水平上的实验证实作为支持引力场量子化的间接证据的可能性，即，该场的量子特性避免了对等效原理的违反。
2000-09-01 gr-qc quant-ph
Testing the Quantum Equivalence Principle with Gravitational Waves
本研究通过分析LIGO/Virgo引力波事件，利用波振幅和频率的修正，约束了量子等效原理的破坏，并适用于未来探测器。
2025-06-16 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Quantum Weak Equivalence Principle and the Gravitational Casimir Effect in Superconductors
我们将使用Fisher信息来正确地分析量子弱等价原理。我们认为引力波会被超导体部分反射。当库珀对中的弱等效原理的违反大于周围的离子晶格时，这将发生。超导体对虚引力波的这种反射可以产生引力卡西米尔效应，这可以使用当前可用的技术来检测。
2020-12-01 cond-mat.supr-con gr-qc hep-ex
Einstein's Equivalence principle for superpositions of gravitational fields and quantum reference frames
本文提出爱因斯坦等效原理可推广至量子参考系及量子叠加引力场，通过限制引力场非经典性类型建立框架，扩展了该原理的适用范围。
2023-06-22 gr-qc quant-ph
De Broglie relations, Gravitational time dilation and weak equivalence principle
量子物理和引力之间的相互作用长期以来激发了令人兴奋的研究，这些研究揭示了量子定律和弯曲时空的一般概念之间的微妙联系。一个重要的例子是量子物理学和引力物理学中自由落体运动的独特性。在这项工作中，我们重新研究量子测试波包，分布在弱弯曲时空背景的自由落体运动。除德布罗意关系外，没有任何先验给定的哈密顿量或量子系统满足的最小作用量的假设。我们发现，量子测试波包的平均运动可以从德布罗意关系中自然地导出，并对量子波的引力时间膨胀进行了广义处理。量子测试质量在引力场中的这种平均运动与它们的质量和成分无关，并且精确地恢复了经典测试质量在弯曲时空中的自由下落或测地线运动。这提出了一个新的观点，即弱等效原理，它陈述了自由落体的普遍性，可能深深植根于量子物理学，并且是量子世界中出现的一种现象。
2018-12-10 gr-qc quant-ph
Testing the equivalence principle and discreteness of spacetime through the $t^3$ gravitational phase with quantum information technology
基于当今的量子信息技术，我们提出了一个新的思想实验，通过揭示引力$t^3$相位项及其与低能量子引力现象之间的预期关系，通过玻色-马列托-韦德拉尔（BMV）效应测量量子引力效应，并检验广义相对论的等效性原理.本文提出的方法有望从量子系统测量过程理想输出的随机噪声分析中揭示引力场涨落。为了提高灵敏度，我们建议累积的引力场波动在时间上的一系列独立的测量作用于粒子的纠缠态的输出的影响，像在量子密钥的建设，并提取从相关的时间序列的预期的引力场波动的影响。事实上，一个理想的量子密钥，通过共享粒子的最大纠缠态来构建，由不相关符号的随机序列表示，数学上由完美白噪声描述，这是一个具有零均值的随机过程，并且在不同时间的值之间没有相关性。包括量子引力涨落和引力波在内的引力场扰动引入了额外的相位项，这些相位项使用于构建量子密码密钥的纠缠对退相干，结果使白噪声着色。我们发现，这种设置，建立了大量的介观粒子，可以潜在地揭示$t^3$引力相位项，从而，BMV效应。
2021-08-19 gr-qc quant-ph
Magnetic recoil interferometer in a uniform gravitational field. Comment on Observation of the quantum equivalence principle for matter-waves
本文评论指出，物质波干涉仪的可观测相移不依赖坐标或均匀引力场，所观测相移实为磁反冲相移，其与惯性质量成反比，与引力质量无关，凸显磁与引力加速度的差异。
2025-04-21 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
On the testability of the equivalence principle as a gauge principle detecting the gravitational $t^3$ phase
有各种各样的说法认为，爱因斯坦最初提出的等效原理，在扩展到量子领域时，即使在弱引力的情况下，也会出现一些困难。这里我们指出，通过遵循与用于其他经典原理（例如能量守恒原理）相同的方法，对于弱场，人们可以得到该原理的直接量子表述。我们提请注意，最近进行的测试，确认在这种形式的等效原则，并讨论其影响。
2020-04-24 quant-ph
Gravitational mass of composite systems
等效原理与狭义相对论中质量和能量的等效性（$E=mc^2$）相结合，是广义相对论的基石之一。然而，对于复合系统，广义相对论的一个长期结果断言，被动引力质量不简单地等于总能量。这种看似反常的现象得到了束缚系统动力学的所有显式推导的支持，并且只有在时间平均之后才能避免。在这里，我们纠正了这种误解，并从第一原理导出了外部引力场中一般束缚系统的正确引力质量。我们的结果澄清了广义相对论中的一个持久的难题，并展示了弱等价原理和强等价原理是如何自然地在复合系统中表现出来的。结果是至关重要的描述新的影响，由于量子化的重力和复合系统之间的相互作用。
2019-04-17 gr-qc quant-ph
Einstein's Equivalence Principle in Nonrelativistic Quantum Mechanics
本文在非相对论量子力学中精确表述爱因斯坦等效原理，证明自由落体与惯性观测者等价，推导引力红移，并应用于受限系统揭示量子隧穿，确认等效原理在量子领域的有效性。
2025-02-25 gr-qc quant-ph
Quantum mechanics and the equivalence principle
在引力场中运动的量子粒子可以穿过引力势的经典禁区。这就提出了一个问题，即量子粒子在引力场中的飞行时间是否可能由于隧道延迟而系统地偏离经典粒子的飞行时间，这代表着对弱等效原理的违反。我使用模型量子钟来测量量子粒子在均匀引力场中的飞行时间，并证明当测量远离经典轨迹的转折点时，不会发生违反等效原理的情况。最后，我对量子力学中的强等效原理作了一些评论。
2004-03-03 quant-ph
The equivalence principle and inertial-gravitational decoherence
本文从布朗斯坦反对意见出发，论证惯性-引力退相干会破坏量子引力探测，并推测通过关联函数广义协变性在有效场论中实现等价原理的可能性。
2023-11-15 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational Contact Interactions and the Physical Equivalence of Weyl Transformations in Effective Field Theory
标量和引力理论，与非最小的相互作用，$\sim (M_P^2 +F(ϕ) )R +L(ϕ)$，有引力子交换诱导的接触条款。这些项出现在单粒子可约图中，其顶点$\propto q^2$抵消了费曼传播子分母$1/q^2$，并且在各种其他物理环境中是熟悉的。在重力中，这些导致动作中的附加项，例如$\sim F(ϕ) T_μ^μ(ϕ)/M_P^2$和$F(ϕ)\partial^2 F(ϕ)/M_P^2$。接触项等价于通过外尔变换获得的诱导算子，外尔变换去除了非最小的相互作用，留下了最小的爱因斯坦-希尔伯特引力作用。这明确地表明了在Weyl变换下，经典和量子力学上的作用的不同表示的等价性。为了避免这种“隐藏的接触项”，人们不得不去最小的爱因斯坦-希尔伯特表示。
2020-10-12 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational Redshift, Equivalence Principle, and Matter Waves
我们回顾了引力红移的物质波和时钟比较试验。为了阐明它们之间的关系测试的普遍性自由降落（UFF），我们定义的情况下，其中红移违反耦合违反UFF（“II型”），或独立的UFF违反（“III型”），分别。时钟比较和原子干涉仪对第二类情景中的类似效应和第三类情景中的完全相同的效应敏感，尽管第三类违规行为仍然没有受到很好的约束。最后，我们描述了“测地探险家”，一个概念性的星载原子干涉仪，将测试引力红移的精度5个数量级优于目前的地球红移实验的第二类方案和12个数量级更好的第三类。
2010-09-13 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Equivalence principle in context of large uniform acceleration - a quantum mechanical perspective
研究了匀加速框架的大加速度对弱等效原理有效性的影响。具体地说，我们证明了自由量子粒子的行为，观察者所观察到的大均匀加速度，完全改变了量子粒子emmarsed在一个统一的引力场。我们还将我们的分析扩展到最简单的非对易空间场景，以表明虽然空间非对易性不影响引力场中的量子粒子，但它确实改变了从具有非常大的均匀加速度的框架中看到的量子粒子的能量本征值。
2017-08-21 gr-qc quant-ph
On universal decoherence under gravity: a perspective through the Equivalence Principle
在Nature Phys.11，668（2015）（参考文献[1]）中，在纯初始量子态中制备并在均匀引力场中传播的复合粒子显示出以由引力加速度确定的速率经历退相干过程。通过假设爱因斯坦的等效原理是有效的，我们证明，首先在洛伦兹框架与加速检测器，然后直接在实验室框架与均匀的重力，不同的内部状态之间的失相产生的重力，而是从他们的静止质量的差异，以及德布罗意波的色散关系的质量依赖性。我们对参考文献[1]所考虑的情况提供了另一种观点，在这种情况下，我们提出，重力通过使探测器相对于粒子束具有横向速度而在条纹可见度的损失中起着运动学作用;通过使屏幕具有适当的均匀速度，可以很容易地恢复可见度。最后，我们提出，由于重力的失相实际上可能发生的某些修改的引力势的等效原理被违反。
2016-03-07 gr-qc quant-ph
Adherence and violation of the equivalence principle from classical to quantum mechanics
本文通过半经典波包模型，揭示量子引力中质量依赖的等效原理违反，其幅度可被现有实验探测。
2023-10-13 gr-qc quant-ph
Probing classical and quantum violations of the equivalence of active and passive gravitational mass
本文重新审视主动与被动引力质量等效性（EAP）原理，分析其违反对经典和量子系统的影响，提出利用冷极性分子、核原子钟等实验室实验检验EAP违反、探索量子引力的新方案，为引力基本原理及其与量子理论的衔接研究提供新途径。
2025-03-20 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Can quantum probes satisfy the weak equivalence principle?
本文讨论了在引力场中的量子探针是否可以看作是服从弱等效原理的测试粒子。提出了一个制定的WEP也适用于在量子制度，同时保持其经典对应的物理内容。这样的公式需要引入一个引力场，以不改变关于自由下落的探针的质量的Fisher信息，通过测量其位置可提取。我们发现，虽然在一个统一的领域量子探针满足我们的制定的WEP完全，重力梯度可以编码非平凡的信息粒子的质量在其波函数，导致违反WEP。
2017-05-17 gr-qc quant-ph
Atom Interferometers and the Gravitational Redshift
根据等效原理，爱因斯坦预言时钟在引力场中会变慢。由于广义相对论是建立在等效原理的基础上的，因此必须准确地检验这个预言。Muller、Peters和Chu声称，对十年前原子干涉仪实验的重新解释导致了在康普顿频率下对这种引力红移效应的敏感测试。Wolf等人对这一说法提出了异议，并提出了反对的论据。在这篇文章中，我们将这些论据提炼成一个基本的反对意见：原子不是一个以康普顿频率滴答作响的时钟。我们的结论是，原子干涉测量实验进行了日期不产生这样的引力红移敏感的测试。最后，我们提出了一个新的干涉实验来测量引力红移，这实现了经典时钟“悖论”的量子版本。
2011-05-16 gr-qc quant-ph
Testing the equivalence principle through freely falling quantum objects
在有和没有经典类比的量子态的情况下，重新讨论了均匀引力场中的自由降落。运动学和动力学之间的相互作用，在一个下降的量子测试粒子的演变进行了讨论，允许在操作层面上的等效原理有更好的理解。
1996-12-16 gr-qc quant-ph
Equivalence principle violation from large scale structure
我们探讨了等效原理和广义海森堡不确定性关系之间的相互作用，被称为扩展的不确定原理，包括时空曲率在大距离的影响。具体地说，我们观察到，当修正的不确定关系成立时，等价原理的弱表述被违反，因为量子系统的惯性质量变得依赖于位置，而引力质量保持不变。为了得到上述结果，在扩展的不确定原理下，考虑Dirac和Klein-Gordon方程的非相对论极限，分别分析了旋量场和标量场.在这两种情况下，发现惯性质量和引力质量之间的比值是相同的。
2022-05-21 gr-qc hep-th quant-ph
Strong quantum violation of the gravitational weak equivalence principle by a non-Gaussian wave-packet
引力的弱等效原理在量子水平上以两种方式被检验。首先，计算了由逆重力向上投影的非高斯波包描述的粒子在经典转向点和初始投影点附近的位置检测概率。这些概率在这两点上都表现出质量依赖性，从而反映了弱等效原理的量子违背。其次，利用量子几率流计算了自由下落粒子的平均到达时间，结果表明，量子几率流也是与质量有关的。这种质量依赖性被证明是通过增加的非高斯参数的波包，从而意味着一个更强的违反弱等效原理，通过一个更大的偏离高斯的初始波包。在大质量的极限下，位置检测概率和平均到达时间的质量依赖性消失。因此，弱等效原理和量子力学之间的兼容性恢复到后者的宏观极限。玻姆轨迹的选择展示说明这些功能在自由降落的情况下。
2011-12-27 quant-ph
Formal equivalence between Tsallis and extended Boltzmann-Gibbs statistics
从Tsallis熵得到的q分布和从Boltzmann-Gibbs熵得到的非麦克斯韦分布之间的形式对应。
2007-08-27 quant-ph
Rotationally invariant noncommutative phase space of canonical type with recovered weak equivalence principle
在保持旋转对称的正则型非对易相空间中，研究了坐标的非对易性和动量的非对易性对粒子（宏观物体）在均匀和非均匀引力场中运动的影响.结果表明，由于非对易性，粒子在引力场中的运动由其质量决定。粒子在均匀引力场中的运动轨迹对应于谐振子的运动轨迹，谐振子的频率由粒子的动量非对易性参数和质量决定。宏观物体在引力场中的运动方程依赖于它的质量和成分。从这遵循违反弱等价原理所造成的非交换性。我们的结论是，弱等价原理恢复在旋转不变的非对易相空间，如果我们考虑的张量的非对易依赖于质量。最后，我们构造了一个非交换代数，它是旋转不变的，等价于标准型非交换代数，并且不违反弱等价原理。
2018-08-01 hep-th quant-ph
Is the Majorana bound state a gravitationally neutral system?
提出了广义相对论的强等效原理（SEP）与量子力学的叠加原理（SP）相对立的论点。这一结果对在一维系统中合成Majorana束缚态的可能性或量子效应对强等效原理的可能违反具有启示意义。该论点是制定通过诱导一个非常特殊的微调耦合常数的Kitaev哈密顿一维拓扑超导体。
2023-03-06 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Equivalence of the grand canonical partition functions of particles with different statistics
证明了具有单粒子能谱$ε_i = (2n+k+3/2)\hbarω$的理想玻色系统的巨配分函数与具有单粒子能谱$ε_i =(n+1/2)\hbarω$的质点系的巨配分函数是相同的，并且服从基于置换群的一种特殊统计量.
1997-08-27 quant-ph
Atom interferometry and the Einstein equivalence principle
本文讨论了有引力场存在时对称原子干涉仪中相移的计算。干涉仪的两条路径之间的作用相积分的差异是零的任何拉格朗日最多是二次的位置和速度。我们要强调的是，在一大类引力理论中，原子干涉仪可以通过比较原子和普通物体的加速度来检验等效原理（或自由降落的普适性）的弱版本，但对等效原理中被称为引力红移或时钟速率普适性的方面不敏感。
2011-09-28 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Can Equivalence Principle be consistent with the Bohr-Somerfeld-Hansson Theory of the Newtonian Gravity
在这项工作中，我们考虑的玻尔-索末菲-汉森（旧的或准经典的）量子理论的牛顿引力，即"引力原子"的一些后果。我们证明，在这种情况下（引力中心力和量子化的角动量）离心加速度成为形式理论依赖于（比例于四度）的质量的"引力电子"围绕"引力核"旋转的任何量子数（状态）。它似乎导致了相对论等效原理的矛盾突破，这与真实的实验数据相矛盾。我们证明，这种等效原理打破并没有真正出现在（准经典）量子理论，但它必须出现在一个假设的扩展的量子理论，需要一个经典的解释一样的玻尔-索末菲角动量量子化假设。在某种意义上，它类似于贝尔-阿斯派克特分析，指出量子力学的一个假设的确定性扩展，区别于通常的量子力学，可以重现实验数据，当且仅当它是非局域的（超光速的），与相对论局域性（光度）原理相矛盾。
2010-09-10 physics.gen-ph quant-ph
On the Equivalence Principle and a Unified Description of Gravitation and Electromagnetism
我们首先研究了如果物体的惯性质量和引力质量不同，广义相对论将采取的形式。然后，我们将这种分析扩展到电磁学，并假设电磁场的等效原理。我们认为，在叠加的引力场和电磁场中，每个电荷质比不同的粒子都对应一个时空流形，其度规张量$g_{μν}$描述了引力和电磁的动力学作用。带电球体外的电场是独立地产生的，而不是对引力场有贡献。电场对带电球外时空度规的贡献与史瓦西度规中的引力相似，但与测试粒子的荷质比相关，而不是Reissner - Nordström度规，从而统一了引力和电磁的描述。我们指出，有现有的实验，其结果可以解释这里提出的电磁场的等效原理。额外的实验预测的理论被提及。
2020-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing the equivalence principle with time-diffracted free-falling quantum particles
利用物质波在时间上的衍射，从两个方面在量子水平上检验了引力的等效原理。首先，我们考虑一个准单色粒子束入射到快门上，它在时间$t = 0$被移除，并由于引力场而下落。概率密度表现出一组真正量子性质的依赖于质量的振荡，从而反映了对弱等价原理的量子违反，尽管强等价原理仍然有效。我们估计的违反程度的衍射时间效应的宽度。其次，基于超冷原子和中子操纵的最新进展以及超冷中子在平面镜上方引力场中量子态的实验观测，我们研究了初始处于引力量子束缚态的粒子束突然释放时的衍射。在这种情况下，我们通过比较从初始波包的平均位置的飞行时间与从反射镜测量的飞行时间来量化违反的程度。我们表明，在这种情况下，弱和强版本的等效原理被违反。我们证明了等价原理与量子力学的相容性在宏观（大质量）极限下得到恢复。超冷中子，铯原子和大分子的可能实现进行了讨论。
2022-07-09 physics.atom-ph quant-ph
Equivalence of Statistical Mechanical Ensembles for Non-Critical Quantum Systems
我们考虑的问题，是否正则和微正则系综是局部等价的短程量子哈密顿量的$N$自旋排列在$d$维晶格。对于任何温度下的系统有一个有限的相关长度，我们证明了正则和微正则状态是近似相等的区域包含多达$O(N^{1/(d+1)})$自旋。证明依赖于量子晶格系统的Berry-Esseen定理的变体和量子信息理论的思想。
2015-02-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Degradable channels, less noisy channels, and quantum statistical morphisms: an equivalence relation
根据最近关于量子信道统计比较的结果，重新考虑了通信信道之间的两个偏序，即“可降解为”和“噪声小于”。虽然我们的分析涵盖了一次经典和量子信道，我们也提供了一个单独的治疗经典的噪声信道，并显示如何，在这种情况下，一个替代的自包含的证明可以构建，其自身的特殊优点，相对于一般的结果。
2016-11-30 cs.IT math.IT math.ST
