Entanglement and decoherence of N atoms and a mesoscopic field in a cavity
本文研究了N原子与高质量腔场维持的单模电磁场共振耦合的行为,腔场中含有介观相干场。我们用一个简单的有效哈密顿模型证明了腔与原子的强耦合产生了一个原子-场纠缠态,其中包含N+1个近相干分量在相平面内以不同的速度缓慢旋转.这些组件的周期性重叠的结果在一个复杂的崩溃和复苏模式的拉比振荡。研究了有限腔品质因数对退相干的影响。我们提出了一个简单的分析模型,基于蒙特卡罗方法放松。我们比较它的预测与精确的计算,并表明,这些有趣的效果可以现实地观察到一个两个或三个原子的样品中的15光子场与圆形里德伯原子和超导腔。
2006-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it
本文从理论上研究了双模态玻色-爱因斯坦凝聚体中相互作用诱导的从初始相干自旋态到介观相干自旋态叠加态(小猫态)的产生以及随后的相位恢复,包括由于粒子损失和总粒子数波动引起的退相干.在一个完整的多模描述中,我们提出了一个初始相干自旋态的制备过程,我们研究了预先存在的热涨落对相位恢复的影响,以及对自旋和轨道旋量的影响。
2017-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Vacuum Fluctuations and Decoherence in Mesoscopic and Microscopic Systems
我们讨论了最近的实验证据的退相干在一个实验室介观系统中的腔,从中我们得出的类比与退相干,我们认为是由微观量子引力涨落在时空背景。我们强调了在这两种情况下,通过非平凡真空涨落引发初始相干量子态坍缩的耗散所起的平行作用。我们回顾了一个唯象参数化的可能影响,在中性K介子系统,在那里他们会导致CPT破坏,并描述了一些实验测试。
1997-06-23 gr-qc hep-ph hep-th
Crucial tests of macrorealist and semi-classical gravity models with freely falling mesoscopic nanospheres
最近,已经提出了几个建议,以测试在介观制度的量子叠加原理。这些测试中的大多数包括对由于退相干而导致的干扰损失的仔细测量。在这里,我们考虑的是自由下落的纳米球的位置分布。我们深入研究的依赖性,这种蔓延的自引力存在的退相干(异国情调和非异国情调)。我们表明,自引力的影响是强大的弱消相干的存在下,并量化这种鲁棒性通过引入一个新的参数,临界消相干,旨在估计临界值以上的自引力被淹没的消相干。我们还强调了初始波包的传播对自由落体实验退相干的敏感性所起的关键作用。
2016-05-03 quant-ph
Decoherence of mesoscopic states of cavity fields
我们表明,在最近的实验研究中所涉及的类型的介观叠加态的演化在一个高Q腔的确定模式的两原子相关测量可以用来确定本征值的约化密度矩阵的字段,提供的假设的动力学条件实际上是满足实验精度。这些条件包括:i)场与用于操纵和监测腔场的里德伯原子的纯色散耦合,以及ii)由耦合到“谐振器”的腔组成的系统的基态中有效地不存在相关性,这解释了退相干和阻尼过程。在零温度下进行微观计算,并与主方程结果进行比较。
1998-04-14 quant-ph
Efficiency of Mesoscopic Detectors
我们考虑一个介观测量装置,其电导对二能级系统的状态敏感。探测器的散射矩阵的帮助下描述。它的元件可以用来计算系统的弛豫时间和退相干时间,并确定可靠测量的特征时间。我们推导出所需的条件,一个有效的比例的退相干和测量时间。为了说明这一理论,我们讨论了开放混沌腔系综效率的分布函数。
2002-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of the Transition from Reversible to Irreversible Decoherence of Mesoscopic Quantum Superpositions
Fuzhou University(福州大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究通过电路量子电动力学实验,证明不可逆退相干是系统与环境多自由度幺正动力学中涌现的现象,对理解量子-经典过渡至关重要。
2026-10-06 quant-ph
Driven chaotic mesoscopic systems, dissipation and decoherence
受驱动混沌系统在介观物理学、核物理、原子物理和分子物理中都有重要的研究意义。这样的系统[坐标$(Q,P)$ ] $ tend to absorb energy. This irreversible effect is known as dissipation. "Driving" means that a parameter $ x $ is changed in time. More generally, $ x $ may be a dynamical variable. In such case the interaction of $(x,p)$ with the environmental degrees of freedom $(Q,P)$导致退相以及耗散。我们介绍了一个一般框架的耗散和退相的分析,我们澄清了紧密的联系,最近的研究量子不可逆性(也被称为“Loschirtecho”或“保真度”的量子计算)。具体的模型系统,将被提出:粒子在一个盒子里移动的墙壁驱动,和粒子在一个盒子/环驱动的电动势。这两个例子与核摩擦和介观电导的研究有关。
2004-03-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Quantum decoherence and an adiabatic process in macroscopic and mesoscopic systems
量子退相干对于弛豫到平衡分布以及相应地对于平衡过程是至关重要的。我们演示了如何相干破缺意味着演化到微正则分布("微正则假设“),并在此基础上,考虑一个绝热过程,其中没有恒温器。我们强调它与零多方过程的区别,即,一个热容量为零但涉及恒温器的过程。我们找到了绝热过程的分布,并表明:(i)在经典极限下,该分布是正则的;(ii)对于宏观系统,绝热过程和零多方过程的能量平均值相同,但其涨落不同;对于后者,绝热过程通常是不可逆的。
1995-10-26 adap-org nlin.AO quant-ph
Controlling the quantum dynamics of a mesoscopic spin bath in diamond
理解和减轻退相干是量子科学和技术的关键挑战。固态纺丝系统退相干的主要来源是不受控的纺丝浴环境。在这里,我们展示了在室温下金刚石中的介观自旋浴的量子控制,该自旋浴由取代氮杂质的电子自旋组成。使用单个氮空位(NV)中心电子自旋作为磁场传感器探测所得的自旋浴动力学。我们利用旋转浴控制来动态地抑制由旋转浴引起的NV自旋的退相。此外,通过结合自旋浴控制与动力学解耦,我们直接测量的相干性和时间相关的不同组的浴自旋。这些结果为退相干的基础研究开辟了一个新的领域,并为基于自旋的磁学和量子信息处理提供了新的途径。
2012-05-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mesoscopic superpositions of states - approach to classicality and diagonalization in coherent state basis
我认为介观相干态的叠加的相互作用和它的方法作为一个适当控制的环境的结果的混合状态。我展示了如何在腔中的增益介质的存在下,可以导致对角化的相干态的基础上的标准模型的退相干。我进一步展示了如何新的模型的退相干可以导致生成的$s$有序准分布。
1998-10-16 quant-ph
Decoherence from internal degrees of freedom for cluster of mesoparticles : a hierarchy of master equations
一个介观演化方程的mesoparticles合奏后,消除内部自由度。如果系统是由一系列标度组成的,则可重复进行降阶过程,并对这种迭代方法进行了表征。也就是说,获得描述密度算子的主方程的离散层次的处方。退相干是由介观变量定义的系统的不可逆耦合到内部自由度而产生的。我们简要地讨论了在不同尺度下具有相同动力学规律的系统的存在性。本文对非简谐外场中具有内简谐相互作用的粒子系综作了显式计算。给出了介观系统半经典极限(Wigner函数)的新条件。
1998-03-13 quant-ph
Quantum Fluctuations in Mesoscopic Systems
最近的实验结果指出,在由大量粒子组成的系统中存在相干量子现象,尽管事实上,对于多体系统,退相干的存在是不可忽略的,并且预计会出现经典性。这种行为取决于集体观测,称为量子涨落,即使在热力学极限下也保持量子特性:它们为在介观水平上研究多体系统的性质提供了有用的工具,介于量子微观尺度和经典宏观尺度之间。本文提出了介观系统中量子涨落的一般理论,并在量子开放系统中研究了它们的动力学,同时考虑了外部环境引起的耗散和噪声的不可避免的影响。在微观系统中,退相干并不总是介观尺度上唯一的主导效应:某些类型的环境可以通过纯粹的噪声机制提供纠缠集体涨落的手段。
2017-08-09 cond-mat.other hep-th math-ph
Control of electron spin decoherence caused by electron-nuclear spin dynamics in a quantum dot
通过求解耦合量子动力学方程,研究了InAs量子点中多个相互作用核自旋的介观浴对电子自旋退相干的控制。由于核自旋浴的分叉演化是基于电子自旋的上升或下降状态,因此它测量了电子自旋的哪个状态信息,从而降低了它的相干性。用对关联近似求解了核自旋池的多体动力学。在相应的时间尺度上,核的成对触发器,作为介观浴中的元激发,可以映射到非相互作用的赝自旋的进动。这种映射为理解退相干和设计控制方案提供了几何图像。仔细检查核浴动力学揭示了丰富的现象和控制电子自旋退相干的新的可能性。例如,当电子自旋在$τ$处被$π$ -脉冲翻转时,其相干性将在$\sqrt{2}τ$处部分恢复,这是从介观浴中量子解纠缠的结果。与常规自旋回波对非均匀展宽相位的重新聚焦不同,通过控制量子对象,通过引导浴态的量子演化来实现解纠缠。一个级联的脉冲序列的建设可以消除退相干与任意精度,与核-核自旋相互作用强度作为控制小参数。
2007-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interference of mesoscopic particles: quantum--classical transition
分析了介观粒子的双缝干涉。我们计算的干涉图案的可见性,引入一个特征温度,定义的发病退相干和仔细检查的条件,必须满足的干涉实验是可能的。
2005-09-05 quant-ph
A classical channel model for gravitational decoherence
我们表明,通过处理两个机械谐振器之间的引力相互作用作为一个经典的测量通道,引力退相干模型的结果是等效的模型首先提出的Diosi。由此产生的退相干模型意味着两个引力耦合谐振器之间的经典介导的引力相互作用不能产生纠缠。引力退相干率(和互补加热率)的数量级的引力诱导的两个谐振器的正常模式分裂。
2014-01-05 gr-qc quant-ph
Effective Field Theory Approach to Gravitationally Induced Decoherence
采用广义相对论的标准微扰量子化提供了一个在普通能量下有效的量子引力的有效描述的观点,我们证明了当叠加态中的能量差超过普朗克能量标度时,引力作为一种环境诱导了静止物质叠加态的快速退相干。
2012-11-20 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Decoherence due to gravitational time dilation: analysis of competing decoherence effects
最近,一个静态的引力场,如地球的引力场,被提出作为一个新的退相干源[1]。我们研究了在典型的干涉实验中它成为主要退相干效应的条件。考虑以下竞争源:光的自发发射、吸收、与热光子的散射以及与残余气体的碰撞。我们量化了所有这些影响。正如我们将看到的,目前的实验偏离了几个数量级。为了达到必要的要求,需要新的想法:拥有尽可能大的系统,以增加引力退相干,冷却它并隔离得足够好,以减少热和碰撞退相干,并解决非常小的距离。
2016-05-16 quant-ph
Gravitational time dilation induced decoherence during spontaneous emission
研究了引力时间膨胀和原子能级间的自发发射引起的量子叠加态的退相干。已经证明引力时间膨胀可以是一个普遍的退相干源。在这里,我们只考虑在自发发射的情况下引力时间膨胀引起的退相干。由于时间膨胀改变了粒子两个位置发射光子的相干性,从而得到粒子位置态的相干性依赖于参考系。改变光场的方向也会导致量子叠加相干性的差异。为了观察主要由引力时间膨胀引起的退相干效应,可以利用延时反馈来增加粒子叠加态的退相干。
2015-10-30 quant-ph
Comment on "Universal decoherence due to gravitational time dilation"
我们提出了一系列反对Pikovski等人的论文“由于引力时间膨胀引起的普适退相干”(arXiv:1311.1095)的结果的论点。
2015-09-14 gr-qc quant-ph
Gravitational decoherence of photons
引力退相干模型通常不适用于包括光子在内的超相对论系统。因此,很少有引力退相干的量子光学测试已经开发。本文将Anastopoulos和Hu(arXiv:1305.5231)的引力退相干模型推广到光子。在这个模型中,退相干起源于大量的随机引力扰动,可能是根本性的。我们推导出电磁场一般状态的主方程,唯一的自由参数是引力涨落的噪声温度$Θ$。我们发现,干扰实验与长基线,在不久的将来的实验,可以,在原则上,导致强约束$Θ$。
2021-03-30 gr-qc quant-ph
Decoherence and gravitational backgrounds
研究了随机引力波散射中的退相干过程。我们讨论的情况下,宏观系统,如行星运动的月球绕地球,引力散射被发现占主导地位的消相干,虽然它有一个可以忽略不计的影响阻尼。这种反差是由于我们银河系环境中引力波背景的有效温度非常高。
2001-11-29 astro-ph gr-qc quant-ph
HYPER and gravitational decoherence
研究了与引力波随机背景散射有关的退相干过程。我们表明,它有一个可以忽略不计的影响,超类原子干涉仪,虽然它可能主导宏观运动,如行星运动的月球绕地球的退相干。
2003-11-06 gr-qc quant-ph
Beyond The Fermi's Golden Rule: Discrete-Time Decoherence Of Quantum Mesoscopic Devices Due To Bandlimited Quantum Noise
本文利用量子噪声的带限特性,基于Kotelnikov采样定理将其建模为离散时间过程,从而为介观量子器件在费米黄金规则之外的实时耗散动力学提供了微观推导的碰撞模型和带限输入-输出形式。
2023-09-18 quant-ph
Fully polarized states and decoherence
这篇综述的目的是展示“铁磁”态,即具有完全极化的态,如何通过幺正演化产生内禀退相干。这种效应可以理解最近的实验介观器件量子点接触显示0.7电导异常和大量的数据在非常低的温度下观察到的失相时间的饱和,作为一个完全极化的二维电子气。但是类似的效应可以在不同的物理领域中看到,例如描述两能级系统与辐射模式相互作用的Dicke模型。在这种情况下,我们可以证明退相干是内在的,并去除薛定谔猫态,留下单个相干态,使波函数在热力学极限下坍缩。因此,在介观器件中,在低温下失相时间的饱和可以通过完全极化的二维电子气来理解,通过交换模型,可以将其简化为迪克哈密顿量的广义形式,并且其中准粒子是与磁振子相互作用的自旋激发。通过这种方式,人们可以看到,纳米线和量子点上的几个实验可以得到令人满意的解释。热力学极限内禀退相干的存在对量子测量和不可逆性等基本问题有着深远的影响。最近在有机分子晶体中用含有大量光子的空穴和核磁共振进行的实验首次有力地支持了这一观点。
2004-03-28 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
On the interaction of mesoscopic quantum systems with gravity
我们回顾了介观量子系统与引力场相互作用的不同方面。我们首先简要地讨论广义相对论和量子力学的基础。然后,我们考虑Klein-Gordon方程和Dirac方程在后牛顿近似下的非相对论展开。在简单介绍了经典引力波之后,我们讨论了两种相互作用机制:(i)在实验室中使用量子流体作为引力波的发生器和/或探测器,以及(ii)在旋转超导体的性质研究中包含重力磁场。建议的实验的基础进行解释和评价。
2004-09-24 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Gravitational Decoherence Estimation in Optomechanical Systems
Universidade Federal de Viçosa(维索萨联邦大学);Universidade Estadual do Piauí(皮奥伊州立大学);Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);University San Pablo-CEU(圣保罗-CEU大学);University of Nottingham(诺丁汉大学)
本文提出了一种基于量子 Fisher 信息的框架,用于在光学机械系统中高精度估计引力诱导的退相干。
2026-02-16 quant-ph
Gravitational decoherence of planetary motions
我们研究了引力波散射对行星运动的影响,比如月球绕地球的运动。虽然这种效应对耗散的影响可以忽略不计,但由于银河系环境中引力波背景的有效温度非常高,它主导了涨落和相关的退相干机制。
2001-02-12 gr-qc quant-ph
Decoherence in quantum systems in a static gravitational field
研究了静态引力场中局域态在不同位置的叠加态的量子小系统。不同位置之间的相关性的时间演化的调查,它是可以看出,有两个时间尺度这样的演变(退相干)。两个时间尺度都与两点之间的红移差成反比。这些时间尺度对应于在时间上分别为线性和二次的退相干。
2016-10-08 gr-qc quant-ph
Spin Decoherence in a Gravitational Field
本文在广义相对论的框架下讨论了引力场中自旋退相干的一种机制。在引力场中运动的粒子的自旋态由于时空的曲率而产生退相干。作为一个例子,我们分析了一个粒子周围的静态球对称对象。
2005-09-27 gr-qc quant-ph
On the decoherence effect of a stochastic gravitational perturbation on scalar matter and the possibility of its interferometric detection
本文给出了一个标量玻色粒子与外部弱随机引力场相互作用的量子动力学的一般主方程。动力学预测退相干的位置以及动量。我们展示了主方程如何再现文献中的结果,采取适当的限制,从而解释了明显的矛盾,在他们的动力学描述。我们将这个模型应用于一个物质波实验,给出了一个确定引力退相干大小的实用公式。我们比较它与标准的实验源的退相干。
2020-04-22 gr-qc quant-ph
Spectroscopy and Thermometry of Drumhead Modes in a Mesoscopic Trapped-Ion Crystal using Entanglement
我们证明了光谱和测温的介观二维离子阵列中使用纠缠引起的退相干作为一种方法的转导的个别运动模式。我们的系统是一个$\sim$ 400 $μ$ m直径的平面晶体的几百个$^9$是$^+$离子表现出复杂的鼓面模式的潘宁陷阱的限制电位。利用精确控制的$^9$是$^+$价电子自旋,我们应用一个均匀的自旋相关的光偶极子力,激发任意的横模的有效波长接近粒子间的间距($\sim$ 20 \nolinebreak $μ$ m)。低于1 nm的质心位移检测通过纠缠的自旋和运动自由度。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Mesoscopic mechanical superpositions by gluing individual quantum systems
Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro(里约热内卢天主教大学)
该研究提出通过将单电子时间-bin态附着于光悬浮纳米粒子表面制备介观量子叠加的方案,短时间内相干性可存续,能通过改变电子相位观测,利用光子干涉测量检测条纹,无需相干态扩展等机制,为测试量子力学提供新途径。
2026-07-23 quant-ph
Gravitational decoherence of atomic interferometers
研究了原子干涉仪在随机引力波散射下的退相干。我们评估的“直接”引力效应登记的相位的物质波以及“间接”效应登记的光波用作分束器和反射镜的物质波。考虑作为一个例子的空间项目HYPER,我们表明,这两种影响是可以忽略不计的,目前研究的干涉仪。
2002-02-15 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Decoherence of massive superpositions induced by coupling to a quantized gravitational field
我们提出了一个简单的计算,导致量子引力引起的退相干的空间叠加的大质量物体的线性耦合制度。这个计算的目的是为了说明引力引起的坍缩可能与任何其他坍缩具有相同的起源,即由于系统(这里是一个大质量物体)与其环境(在这种情况下是引力,但它很可能是电磁场或任何其他场)之间的纠缠。然后,我们指出,在某些情况下,当我们得出结论说,大质量(有待量化)的物质波干扰将通过它们与引力场的耦合而被阻止时,我们必须小心。我们讨论了如何在实验上区分退相干由于纠缠,退相干由于经典的depasig以及真正的量子叠加崩溃(如果这样的过程存在)。
2020-05-29 gr-qc quant-ph
Environmental gravitational decoherence and a tensor noise model
讨论了由于引力波的发射而引起的大质量系统相干性的降低。特别是,我们调查的背景下,环境引力退相干的干涉实验。的时间演化的约化密度矩阵解析求解使用路径积分形式主义。此外,我们还研究了张量噪声对大质量系统相干性的影响。我们讨论了张量噪声的一个特定的选择显示出相似的Diosi和Penrose提出的机制。
2015-02-04 gr-qc quant-ph
Gravitational decoherence: a general non relativistic model
我们推导了标量玻色子与弱的、随机的、经典的外部引力场相互作用的动力学的一般量子主方程。动力学预测退相干的位置,动量和能量。我们展示了我们的主方程如何再现文献中的结果,采取适当的限制,从而解释了明显的矛盾,在他们的动力学描述。我们的结果是相关的,在低能量量子引力制度的兴趣越来越大。
2020-12-02 gr-qc quant-ph
Gravitational decoherence: a non relativistic spin 1/2 fermionic model
在以前的工作[arXiv 1905.01121]中,我们推导了标量玻色子与弱随机经典引力场相互作用的动力学量子主方程。由于标准物质是由费米子组成的,这样的方程应该适当地扩展以描述更相关的实验情况。本文导出了自旋为1/2粒子引力退相干的非相对论模型。我们丰富的治疗也考虑耦合与外部经典电磁场。我们评论与标量玻色子模型的差异,我们描述的制度,它们变得微不足道。
2020-12-02 quant-ph
Decoherence of a composite particle induced by a weak quantized gravitational field
本文利用Feynman-Vernon影响泛函研究了量子化引力场及其自身量子性质引起的量子系统退相干,为理解引力时间膨胀退相干等现象提供了重要参考。
2023-08-14 gr-qc quant-ph
LIV-Decoherence on Gravitational Cat States
本文提出基于LIV场景的Lindblad方程,研究引力诱导纠缠粒子系统的退相干,分析LIV对并发度的影响。
2025-10-09 gr-qc quant-ph
Quantum gravitational decoherence from fluctuating minimal length and deformation parameter at the Planck scale
引力引起的退相干方案正在积极研究量子到经典跃迁的可能机制。在这里,我们介绍了一个退相干过程,由于量子引力效应。我们假设一个泡沫量子时空,其波动的最小长度平均符合普朗克尺度。考虑到变形正则对易关系与波动的变形参数,我们推导出Lindblad主方程,产生本地化的能量空间和消相干时间与目前可用的观测证据一致。与其他引力退相干方案相比,我们发现我们的模型预测的退相干率是极值,在普朗克尺度以下的深量子区最小,在超过它的介观区最大。我们讨论了基于超冷大质量分子振荡器的腔光力学装置的模型的可能的实验测试,并提供了所需的物理参数值的初步估计,实际实验室实施。
2021-07-13 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Entanglement dynamics of two mesoscopic objects with gravitational interaction
在最近提出的旨在测试引力量子签名的实验中,我们分析了两个粒子通过引力相互作用的纠缠动力学[Phy. Rev. Lett 119,240401 & 240402(2017)]。我们考虑由于环境相互作用而引起的退相干下系统的开放动力学。我们表明,只要粒子之间的耦合很强,系统确实会发展纠缠,证实了最初建议中的定性分析。我们表明,纠缠也是强大的随机波动,在建立系统。计算实验的最佳交互持续时间。一个条件下,人们可以证明在设备无关的方式纠缠也得来。
2019-06-26 quant-ph
Quantum gravitational decoherence of light and matter
现实世界的量子系统对来自更广泛环境的永久影响是开放的。量子引力涨落通过与所有形式的能量和物质的普遍相互作用引起退相干,提供了环境影响的最基本来源。这可能会对精密的实验室实验和天文观测产生微妙的影响,并可能限制易于退相干的量子技术的最终能力。为了建立弱时空涨落下退相干的基本物理机制,我们利用狄拉克约束量子化和规范不变影响泛函技术,进行了一系列的分析步骤,得到了一个紧致形式的一般主方程,它描述了一个具有任意玻色子场的开放量子引力系统.该理论的一个初步应用是说明了隐含的量子引力耗散光以及(非)相对论性的大质量或无质量的标量粒子。相关效应最终可能导致重要的物理后果,包括宇宙学尺度上的后果和大量相关粒子的后果。
2016-02-09 gr-qc quant-ph
A Master Equation for Gravitational Decoherence: Probing the Textures of Spacetime
我们给出了一个主方程的第一性原理推导的量子物质场的演化在线性微扰闵可夫斯基时空,完全基于量子场论和广义相对论。我们不做额外的假设,也不引入额外的成分,就像其他量子理论经常做的那样。当量子物质场被投影到单粒子态时,弱引力场中非相对论性量子粒子的主方程预测了能量基中的退相干,与大多数现有的引力退相干理论相反。我们指出的规范性质的时间和空间reparameterizations在物质引力耦合,并警告说,“内在”退相干或替代量子理论调用随机动力学所产生的时间或空间波动违反了经典广义相对论的基本对称性。有趣的是,我们发现,退相干率依赖于其他参数以外的普朗克尺度,引力退相干的一个重要特征。这类似于量子布朗粒子的退相干速率与其相互作用的环境的温度和光谱密度的依赖关系。当引力作为退散量子物体的环境时,相应的特征就是我们所说的时空的“纹理”。我们指出了引力被表示为背景时空的情况与引力对量子粒子起热力学作用的情况之间的显著差异。这表明了利用引力退相干测量来辨别引力是本质上的基本引力还是突现引力的可能性。
2013-07-14 gr-qc quant-ph
Zero-dimensional models for gravitational and scalar QED decoherence
本文研究了两个量子力学振子系统-浴玩具模型的动力学行为,该模型是通过截断到零空间维度的线性引力耦合到一个有质量的标量场和标量QED而得到的。标量引力玩具模型映射到相位阻尼振子上,而标量QED玩具模型近似映射到受双光子阻尼的振子系统上。玩具模型提供了潜在的有用的见解解决开放系统的量子动力学有关的全标量QED和弱引力场系统,特别是操作探针的初始标量场系统叠加态的退相干。
2022-12-06 gr-qc quant-ph
Entanglement decoherence in a gravitational well according to the event formalism
事件形式主义是量子场论的非线性扩展,旨在与广义相对论中出现的封闭的类时曲线兼容。虽然在平坦时空中简化为标准量子场论,但该形式主义导致了对弯曲空间中纠缠分布的可检验的不同预测。在本文中,我们介绍了一个更一般的版本的形式主义,并用它来分析的实用性,其预测在地球的引力井的实验测试。
2014-06-14 quant-ph
Gravitational effects on neutrino decoherence in Lense-Thirring metric
该研究以Lense-Thirring度规描述的旋转球体引力场为例,在弱场极限下用高斯波包分析引力对中微子波包退相干的作用,发现中微子振荡的特征相干长度会受引力源质量和角速度的非平凡修正,并探讨了实验意义。
2021-10-03 gr-qc hep-th quant-ph
Ultimate decoherence border for matter-wave interferometry
引力波的随机背景是时空的内禀涨落,它导致了不可避免的退相干机制。这种机制表现为量子干涉对比度的降低。它定义了一个最终的退相干边界的物质波干涉测量使用越来越大的分子。我们给出了一个定量表征的边界方面的数字涉及的引力环境以及干涉仪的灵敏度引力波。已知的引力噪声水平决定了分子探针的最大尺寸,对于该最大尺寸,干扰可能仍然是可观察的。我们讨论了这一结果的相关性的背景下,不断取得进展,越来越敏感的物质波干涉。
2006-02-13 quant-ph
Gravitational Decoherence in Deep Space Experiments
在许多利用太空长基线的有价值的量子实验中,这篇白皮书指出了引力退相干实验的深远意义。这些实验可以提供线索,说明引力是基本的还是有效的。他们还可以区分弯曲时空中的量子场论的预言,我们对背景引力场中量子现象的默认理论,以及其他流行的替代量子理论。
2021-11-09 gr-qc hep-th quant-ph
Open Quantum System Approach to the Gravitational Decoherence of Spin-1/2 Particles
本文采用开放量子系统方法,研究了压缩引力波与大质量粒子空间叠加态相互作用导致的退相干效应,发现特定压缩强度和压缩角的引力波能在1秒内引发1%的退相干,为探索量子引力联系及早期宇宙引力波量子属性提供了新途径。
2024-02-13 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Gravitational Decoherence
我们讨论了由引力引起的或与引力有关的低能量子系统的相干性损失的影响,称为引力退相干。例如,这些由随机度规涨落产生的效应,有望通过相对便宜的桌面实验来实现,而在真正的量子引力效应变得重要的尺度之前。因此,他们可以提供第一个量子领域的引力实验观点。我们将考察由经典和量子引力涨落引起的退相干模型;显然,对引力退相干仍然缺乏清晰的理解。接下来,我们将回顾当系统足够大时,在引力导致波函数坍缩的假设下,修改量子理论的模型。这些模型挑战了量子引力的相互作用,并且可以通过实验进行验证。在最后一部分,我们有一个在实验研究的艺术状态看。我们将回顾旨在越来越精确地测量重力(G和g)的努力,以及测量非相对论量子系统上的常规和非常规重力效应的想法。
2017-09-01 gr-qc quant-ph
Environmental gravitational decoherence with higher derivative theory
Institute for Theoretical Physics, Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所)
该研究通过高阶导数理论探讨引力引起的量子退相干,推导量子主方程并利用四极矩测量探测引力退相干与噪声。
2024-12-30 gr-qc quant-ph
Information transfer during the universal gravitational decoherence
最近,Pikovski等人在[ Pikovski I et al. 2015 Nature Phys. 11,668]中提出了一个有趣的普适退相干机制,表明引力可能在量子到经典的转变中起着概念上重要的作用,尽管在日常情况下很小。在这里,我们分析了这种机制引起的信息传递。我们发现,一般在短时间尺度上,引力退相干导致一个冗余的信息编码,这导致在一种形式的客观化的质量中心的位置在引力场。我们推导出这个过程的相关时间尺度,给出的能量色散和量子费舍尔信息。作为一个例子,我们研究了热相干态,并显示出一定的鲁棒性的效果与温度。最后,我们得出一个类比,我们的客观化机制和点个性化的基本问题,在广义相对论所强调的爱因斯坦的洞参数。
2017-11-09 gr-qc quant-ph
Gravitational decoherence
我们研究了量子度规涨落对引力耦合到背景时空的量子比特的影响。在我们的第一个例子中,我们研究了量子比特在平坦时空中的传播,其度规服从具有高斯谱的平坦量子涨落。我们发现,这些波动导致两个变化的量子比特的状态:它们导致的相位漂移,以及预期的指数抑制(退相干)的非对角项的密度矩阵。其次,我们计算了量子比特在围绕史瓦西黑洞的圆形轨道上的退相干。无毛定理提出了度规的量子态,其中黑洞的质量随霍金温度下的热谱波动。同样,我们发现轨道量子位经历退相干和相位漂移,这两者都取决于黑洞的温度。第三,研究了相干和压缩引力波与匀速运动量子比特的相互作用。最后,我们研究了Minkowski时空中加速量子比特由于Unruh效应引起的退相干。在这种情况下,退相干不是由度规的涨落引起的,而是由量子比特和温鲁粒子热云之间的耦合(我们用标准哈密顿量建模)引起的。当加速的量子比特与静止的伙伴纠缠时,退相干应该会导致相应的隐形传态保真度损失。
2003-06-18 gr-qc quant-ph