1ZARM, 브레멘대학교, Am Fallturm 2, 28359 브레멘, 독일
2Institut für Physik, Humboldt-Universität zu Berlin, Newtonstraße 15, 12489 베를린, 독일
3IRIS Adlershof, Humboldt-Universität zu Berlin, Zum Großen Windkanal 2, 12489 베를린, 독일
4페르디난드 브라운 연구소(FBH), Gustav-Kirchoff-Str.4, 12489 베를린, 독일
5Carl von Ossietzky University Oldenburg, Ammerländer Heerstr. 물리학 연구소 114-118, 26129 올덴부르크, 독일
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추상
우리는 지구의 중력장에서 Mach-Zehnder 및 Hong-Ou-Mandel 간섭계 설정의 광자 상태 및 양자 메모리에 대한 중력으로 인한 얽힘 역학(보편 결맞음 메커니즘의 기초)의 효과를 조사합니다. 우리는 Hong-Ou-Mandel 간섭계에서 가까운 미래 기술로 그 효과를 목격할 가능성이 높다는 것을 보여줍니다. 이는 빛의 양자 이론에 의해 예측된 다중 입자 효과와 일반 상대성 이론에 의해 예측된 효과를 결합한 이론적 모델링의 실험적 테스트를 나타냅니다. 우리의 기사는 글로벌 양자 통신 네트워크의 중요한 요소가 될 것으로 예상되는 우주 기반 양자 메모리에 대한 상대론적 중력 효과에 대한 첫 번째 분석을 나타냅니다.
주요 이미지: 지구의 중력장에서 양자 메모리를 사용한 Hong-Ou-Mandel 간섭계.
인기 요약
양자역학과 일반 상대성이론의 경계면에서 나타나는 흥미로운 기본 효과의 특별한 예는 중력 시간 팽창 또는 적색편이로 인해 양자 시스템의 내부 에너지 구조와 외부(운동) 자유도(DOF) 사이의 얽힘이 생성되는 것입니다. . 이러한 얽힘 역학(ED) 중력은 마하-젠더(MZ) 간섭의 단일 광자, HOM(Hong-Ou-Mandel) 간섭의 광자 쌍 및 보스-아인슈타인 응축물의 포논과 함께 원자 간섭계에서 목격되는 것으로 제안되었습니다. 질량 중심 자유도의 중첩 상태에 있는 대규모 양자 시스템의 경우 중력으로 인한 ED가 결어긋남을 유도하는 것으로 밝혀져 근본적인 중요성을 강조했습니다.
이 기사에서는 MZ 및 HOM 간섭계 설정의 중력으로 인한 광자 및 양자 메모리(QMems)의 ED 사례를 조사합니다. 또한 이 기사는 필요한 공간 확장이 광자만 사용하는 제안된 실험보다 극적으로 작은 HOM 실험의 효과를 입증하기 위한 실험 제안 및 타당성 조사를 제공합니다. 이러한 실험은 빛의 양자 이론에 의해 예측된 다중 입자 효과와 일반 상대성 이론에 의해 예측된 효과를 결합한 이론적 모델링의 실험적 테스트를 나타냅니다. 적용 측면에서, 이 기사는 글로벌 양자 통신 네트워크의 중요한 요소가 될 것으로 예상되는 우주 기반 양자 메모리에 대한 상대론적 중력 효과에 대한 최초의 분석을 나타냅니다.
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