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量子物理日本語公開済み

レバテッド粒子と量子クロックの重力誘導エンタングルで量子重力を試験

2026年11月8日arXiv: 2611.08313v1

レバテッド(磁気近似バルク内で浮上する)粒子を2つの位置の重ね合わせ状態に置き、周囲の超高精度核クロック列と重力相互作用させると、重力がエンタングル(絡み合い)を作ることが示されています。このゼロからの実験は、重力がアクティブマスの量子化を持つという予測を直接検証する最初の方法となります。

実験手順は、マイクロメートル規模の重い粒子を振幅の大きい空間スーパーポジションにし、同時に ≈10^23 本の核クロックを配置します。クロックの内部エネルギーがアクティブマスに寄与する相対論的効果により、粒子とクロック列の間にエンタングルが生まれます。クロックの軌道上での人口差(あるレベルにいる確率差)を測定することで、このエンタングルを検出できます。

従来、重力エンタングルのデコーハーネーション時間は約10^31 sと計算され、実質的に不測の長さでした。しかし、本プロトコルでは粒子の大質量(プランク質量)とクロック数の増加により、デコーハーネーション時間を約10^6 s(およそ数時間)まで短縮できます。さらに、核クロックが持つ10^18 Hzの高周波数を利用すると、時間スケールは1 s程度にまで落とせると示唆されています。

ただし、10^23 本の核クロックを大量かつ高精度に生成すること、プランク質量粒子を安全にレバテッド状態で保持すること、そして数時間にわたる相関を維持することは、現在の技術レベルからは大きな課題です。これらの要件の実現が、エンタングル観測の実現を左右します。

元論文

Testing Gravitationally-Induced-Entanglement with Massive Particles and Quantum Clocks

量子物理一般相対論と量子宇宙論
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