编辑:N. Lambert 我们引入了一种创新方法,使用新颖的理论框架探索引力的量子方面。我们的模型深入研究了引力诱导纠缠 (GIE),同时避开了 LOCC 原理施加的传统通信限制。具体来说,我们将非相对论二维量子振荡器探测器与线性极化引力波 (GW) 连接起来,利用 GW 固有的量子特性在振荡器的量子态中观察 GIE。由于我们的模型遵循“事件”和“系统”局部性,因此检测到的 GIE 可作为引力量子性质的可靠指标。通过引力波探测器探测这种纠缠可以证实引力的量化并揭示其源的关键特性。
a 维也纳量子光学和量子信息研究所(IQOQI),奥地利科学院,Boltzmanngasse 3,A-1090 维也纳,奥地利 b 维也纳量子科学与技术中心(VCQ),维也纳大学物理学院,Boltzmanngasse 5,A-1090 维也纳,奥地利 c 牛津大学计算机科学系量子组,Wolfson 大厦,Parks Road,牛津,OX1 3QD,英国 d QICI 量子信息与计算计划,香港大学计算机科学系,香港薄扶林道 e 艾克斯-马赛大学,土伦大学,CPT-CNRS,F-13288 马赛,法国。 f 哲学系和罗特曼哲学研究所,1151 Richmond St. N London N6A5B7,加拿大和 g Perimeter Institute,31 Caroline Street N, Waterloo ON, N2L2Y5,加拿大(日期:2022 年 7 月 8 日)
本研究深入探讨了量子力学算子在量子引力背景下的有效性,并认识到了对它们进行推广的潜在需求。主要目标是研究这些推广对量子力学中固有的非局域性的影响,例如贝尔不等式。此外,本研究还仔细研究了在已建立的贝尔不等式框架中引入非零最小长度的后果。这些发现对我们从理论上理解量子力学和引力之间错综复杂的相互作用做出了重要贡献。此外,本研究还探讨了量子引力对贝尔不等式的影响及其在量子技术中的实际应用,特别是在设备独立协议、量子密钥分发和量子随机性生成领域。
进一步偏离预测,包括由于地球自转造成的偏差。参见 Greenberger 和 Overhauser [1980]。12 Greenberger 和 Overhauser [1979] 表明,在某些假设下,抛物线运动的影响(最低阶)
摘要:到目前为止,所有量化引力的尝试都未能产生令人满意的模型,该模型不仅能描述量子世界领域的引力,还能描述其与基本粒子和其他基本力的关系。本文概述了量子宇宙模型的初步结果,其中引力从根本上和构造上都是量子的。该模型基于三个有充分理由的假设,并具有令人信服的观察和理论证据:量子力学在所有尺度上都有效;量子系统由其对称性描述;宇宙具有无限个独立的自由度。最后一个假设意味着宇宙的希尔伯特空间具有 SU p N Ñ 8q – 面积保持 Diff. p S 2 q 对称性,由两个角变量参数化。我们表明,在没有背景时空的情况下,这个宇宙是平凡而静态的。尽管如此,量子涨落打破了对称性并将宇宙划分为子系统。当一个子系统被单独选为参考(观察者),另一个子系统被单独选为时钟时,就会出现两个连续参数,它们可以解释为距离和时间。我们将经典时空等同于宇宙希尔伯特空间的参数空间。因此,它的量化是没有意义的。从这个角度来看,爱因斯坦方程表示希尔伯特空间中的量子动力学在其参数空间中的投影。当宇宙被划分为子系统/粒子时,由于对称性破缺,基本粒子的有限维对称性就会出现,而对无限维对称性及其相关相互作用(即引力)没有任何影响。这解释了为什么引力是一种普遍的力量。
自然界中实现的广义相对论的紫外完备性尚不清楚。弦理论是一个强有力的候选者,尽管不是唯一的候选者。但是,即使我们不知道紫外完备理论,我们也可以问,与我们在低能下观察到的现象的一致性如何制约量子引力。相反,任何候选的量子引力基本理论都必须能够解释所有低能现象,我们希望测试这种能力。黑洞可能是这些问题表现出来的最简单的系统,因此它们代表了量子引力的完美试验场。由于它们发挥的作用类似于氢原子在 20 世纪初量子力学发展中发挥的作用,因此人们经常说黑洞是量子引力的氢原子。
量子极值表面处方 [ 13 ] 在推导蒸发黑洞的 Page 曲线方面发挥了重要作用 [ 4 , 5 , 36 , 37 ]。从更广泛意义上讲,这强调了在量子引力背景下全面理解熵的重要性。揭示反德西特/共形场论 (AdS/CFT) 对应机制的关键一步在于精确确定有关体积自由度的信息如何在边界上编码。最近,算子代数的使用已经成为一种很有前途的工具,用于阐明量子引力、熵和信息之间的联系 [ 28 , 29 , 34 , 35 ]。特别是,适当考虑黑洞背景下的引力动力学自然会得出 II 型冯诺依曼代数 [ 10 , 47 ]。这些结果已经扩展到各个方向,例如其他时空[ 7 , 11 , 19 , 26 ]或其子区域[ 2 , 22 , 30 ],各种设置[ 1 , 8 , 14 , 17 , 24 , 25 , 38 ]和量子混沌领域[ 16 , 18 , 33 ]。最近回顾与本文相关的理论方面的文章包括[ 42 , 43 , 45 , 46 ]。由此产生的引力代数似乎编码了量子引力中预期的大多数相关属性。一些涉及引力的过程,如黑洞蒸发,发生在平衡态之外。虽然平衡热力学对于理解黑洞物理和引力起到了重要作用,但某些过程需要脱离这一机制。冯·诺依曼代数在近来的发展中扮演着至关重要的角色,它为非平衡统计力学的形式主义提供了一条途径。在本文中,我们朝着这个方向迈出了第一步,将研究非平衡量子统计力学的一般设置(如 [ 6 , 20 , 39 ] 中所述)应用于全息背景下的引力代数。我们首先通过将引力代数耦合到外部库来实现这一点。这种耦合的实现要求引力代数与 [ 47 ] 的正则系综形式主义相关联。这样的引力代数是 II ∞ 型代数,由 III 1 型代数的交叉积产生。从物理上讲,这个交叉积对应于在边界理论中加入 1 / N 修正。虽然将边界理论与库耦合涉及一个简单的
摘要。检测引力介导的纠缠可以提供引力场遵循量子力学的证据。我们报告了使用光子平台模拟该现象的结果。该模拟测试了通过使用变量来介导纠缠来探测变量的量子性质的想法,并产生了理论和实验见解,阐明了未来引力实验所需的操作工具。我们采用三种方法来测试纠缠的存在:贝尔测试、纠缠见证和量子态断层扫描。我们还模拟了引力坍缩模型预测的或由于实验装置不完善而导致的替代方案,并使用量子态断层扫描来证明不存在纠缠。模拟强化了两个主要教训:(1)哪些路径信息必须首先编码,然后从引力场中相干地删除;(2)进行贝尔测试可以得出更有力的结论,证明存在引力介导的非局域性。
版权所有©1975年,普林斯顿大学出版社(Princeton University Press)由普林斯顿大学出版社(Princeton University Press),新泽西州普林斯顿(Princeton)在英国的新泽西州,普林斯顿大学出版社(Princeton University Press),奇切斯特(Chichester),西萨塞克斯郡奇切斯特(Chichester)
量子力学改变了我们看待物理世界的方式。在过去的二十年里,物理系统的量子特征也成为不同技术分支的资源[1,2]。特别是当计量学遇到量子力学时,一系列新特征被用来提高物理测量的精度,并构想出新的量子增强协议来表征信号和设备[3-5]。相对论也改变了物理学的范式,并找到了相关的技术应用[6]。因此出现了一个问题:是否可以联合利用相对论和量子力学特征来提高物理测量的精度。在本文中,我们遵循这一想法并证明一个典型的相对论特征——引力时间膨胀,确实可以代表一种资源,它可以与量子叠加一起使用,以提高估计引力常数或其变化的精度。
