対称ベル状態の光子間の相互作用

The effect of entanglement in gravitational photon-photon scattering Dennis R ̈atzel, Martin Wilkens, Ralf Menzel University of Potsdam, Institute for Physics and Astronomy Karl-Liebknecht-Str. 24/25, 14476 Potsdam, Germany 摂動量子重力で計算された重力光子-光子散乱の微分断面積は、2つの光子の分極エンタングルメントの程度に依存することが示されています。 対称ベル状態の光子間の相互作用は、絡み合っていない光子間の相互作用よりも強くなります。 対照的に、反対称ベル状態の光子間の相互作用は、絡み合っていない光子間の相互作用よりも弱いです。 結果は量子干渉の観点から解釈され、距離に依存する力の概念にどのように適合するかが示されています。 I. INTRODUCTION エンタングルメントは本質的に量子力学的特性です。これは、有名なベルの実験[1、2]などの非古典性の検定の基礎です。したがって、物理システムの絡み合いが重力の相互作用に及ぼす影響は、量子力学と重力の重なり合いにあり、一般的な物理的関心の問題になります。 この記事では、重力の影響を調査します-PQGでのエンタングルメントの影響-重力フォトンの断面積-エンタングルされたフォトンではなく、偏光エンタングルされたフォトンのフォトン散乱。最初に、PQGでの重力光子-光子散乱の偏光平均微分断面積の導出について簡単に説明します。次に、偏光もつれ光子について考察します。最後に、最初に量子干渉の観点から、次に2粒子状態の局在化の観点から、微分断面積に対するエンタングルメントの影響の解釈を示します。 VI. CONCLUSIONS 摂動量子重力（PQG）の枠組みでは、2つの光子の散乱の微分断面積が[17]と[9]で導き出されました。 [17]で、光子間の重力相互作用の偏光への依存性が弱い等価原理と矛盾することはすでに指摘されています。 [9]と[17]の結果を使用して、極性化が絡み合った光子が対称ベル状態でより多く引き寄せられ、反対称ベル状態ではより少なく引き寄せられることを示しました。 PQGの光子-光子散乱の微分断面積を量子電磁力学のそれと比較しました。エンタングルメントに同じ依存性を示すことがわかりました。結果を量子干渉の意味と局所化された粒子の意味で解釈しました。私たちの結果は、これらの粒子間の距離とともに減衰する力を介して相互作用する粒子のアイデアに自然に適合することがわかりました。これをより詳細に解明するために、光子波束の相互作用に私たちのアプローチを適用することは価値があるかもしれません。 これらの結果が[18]の結果とどのように関連しているか、エンタングルメントが異なる局在の重ね合わせ状態における単一粒子の重力自己相互作用にどのように影響するかを見つけることは興味深いでしょう。 [18]で考慮されている最大に絡み合った状態は対称状態です。 [18]では、半古典的重力のフレームワークが、その固有の概念的問題すべてとともに使用されました（半古典的重力の概念的問題の詳細については、[19–23]を参照してください）。これらの概念的な問題を無視したとしても、ここに示した結果を半古典的な重力で導き出すことはできません。ここで私たちが見つけた効果は、光子の重力相互作用の偏光方向への依存性に依存していますが、古典的な光の重力場はその偏光方向とは無関係です[24]。 アインシュタイン-カルタン理論やポアンカレ-ゲージ重力理論[25]のようなねじれを伴う重力理論では、光の重力場は分極方向に依存します。しかし、これらの理論では、電磁場は、ゲージ不変性を失うことなく、重力場に最小限に結合することはできません[26]。 非最小結合に頼らなければならず、それは構成テンソルの修正につながります。このような変更に対処する1つの方法は、[27]および [28]。このフレームワークを使用して、半古典的アプローチでフォトンの分極依存重力相互作用を調査し、結果をここに示す結果と比較することができます。 概念を厳密にするために、次の一般的な境界定式化で絡み合った光子の重力相互作用を検討することも興味深いでしょう。 場の量子論[29、30]、散乱過程はコンパクトな時空領域に制限することができます。重力を調査することも非常に興味深いでしょう。 ループ量子重力などの量子重力の背景に依存しないフレームワークにおけるエンタングルメントの影響。