最近,一类用于检测引力非经典性的实验被提出 [1, 2]。这开辟了一种令人兴奋的可能性:通过测量两个量子探针上引力引起的纠缠,间接探测引力相互作用的非经典性,可以探测到引力中的量子效应。在本文中,我们重点介绍这类实验的理论基础。这些实验基于这样一个事实:如果系统 M(例如引力)可以通过局部相互作用使两个量子系统 QA 和 QB(例如两个质量)纠缠,则 M 一定是非经典的。我们所说的非经典,非正式的意思是,介质 M 必须至少具有两个不能同时以任意高精度测量的变量(即通过相同的测量系统)。这大致就是量子理论中“互补性”的含义,下面将对其进行正式定义。如果 M 遵循量子理论,上述事实可直接从局部操作和经典通信 (LOCC) 定理 [3] 得出:退相干信道不能通过局部操作使两个其他量子系统纠缠。为了将这些定理应用于引力的情况,人们必须假设它遵循量子理论;因此,基于这一假设的实验将测试引力是否具有一定的相干性,从而允许在一定尺度之外出现一些大规模叠加。[1] 中的论证和相关提议 [4, 5] 遵循这种论证思路,并将其推广到不能直接测量介质的量子可观测量的情况。然而,提议的实验旨在探索介质 M 可能遵循或不遵循量子理论的情况(例如引力)。因此,为了为提议的测试提供充分的理论基础,需要在限制较少的假设下证明上述事实,而不完全假设量子理论。 [2, 6] 中提出了一个更具普遍性的论点,不假设介体具有量子动力学的所有性质。
主要关键词