1리우데자네이루 교황청립 가톨릭대학교 물리학과, Rio de Janeiro 22451-900, Brazil
2Istituto del Consiglio Nazionale delle Ricerche, OVI, 이탈리아
3Departament de Física Quàntica i Astrofísica, Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Martí i Franquès 1, E-08028 Barcelona, Spain
4로렌스 버클리 국립 연구소, 버클리, 캘리포니아 94720, 미국
5Dipartimento di Matematica e Fisica “E. De Giorgi”, Università del Salento 및 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(INFN) sezione di Lecce, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
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추상
비정규화 가능성에도 불구하고 중력에 대한 효과적인 양자장 이론 설명은 고전적인 일반 상대성 이론을 넘어서는 예측을 허용합니다. 중력파 천문학 시대에 들어서면서 중요하고 시의적절한 질문은 고전 전기역학으로 설명할 수 없는 양자 광학 효과와 유사한 고전 중력에서 벗어나 측정 가능한 양자 예측을 찾을 수 있는지 여부입니다. 이 작업에서는 양자 광학 도구를 사용하여 중력파의 양자 서명을 조사합니다. 압착 결맞음 중력파는 하위 포아송 중력 통계를 나타낼 수 있으며 양자 압착의 특징적인 효과인 간섭계로 측정된 신호를 강화하거나 억제할 수 있습니다. 또한, 우리는 가우시안 중력파 양자 상태가 중력파의 단일 복사본과 상호 작용하는 광학 필드의 앙상블에 대한 측정에서 재구성될 수 있음을 보여주므로 고전적인 일반 상대성 이론을 넘어 중력의 양자 특징을 감지할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
주요 이미지: 중력파의 양자 상태에 대한 양자 감지.
인기 요약
그러나 유추하여 생각하면 광자를 감지하는 것이 전자기의 양자 역학적 특성을 증명하는 유일한 방법은 아닙니다. 양자 광학은 호모다인 및 헤테로다인 측정과 같은 선형 고전적 감지를 통해 빛의 거시적 상태(예: 압착 및 압착-결맞음 상태)에서 양자장 변동을 측정할 수 있음을 가르쳐주었습니다. 이 아이디어는 우리가 중력자를 감지할 수 있는 능력과 관계없이 측정 가능한 중력파의 거시적 양자 효과에 대한 검색으로 이어졌습니다. 요약하면, 우리는 다음과 같은 질문을 던집니다. 고전적인 일반 상대성 이론에서 벗어난 중력의 효과적인 양자 설명에 대한 어떤 예측이 중력파 탐지기에서 감지될 수 있습니까?
현재 작업에서 우리는 이러한 질문에 답하기 위한 시도에서 최근 결과 중 일부를 보고합니다. 우리는 중력에 대한 저에너지 유효 장 이론 설명 내에서 중력파의 양자 상태(특히 압착된 일관성 상태)가 존재한다는 것을 보여줍니다. 이 상태는 현재 또는 가까운 미래에 LIGO 및 처녀 자리. 중력파의 이러한 양자 상태의 생성은 알려지지 않은 채로 남아 있고 많은 연구가 아직 필요하지만, 우리의 연구는 아인슈타인 중력의 비선형 특성을 고려할 때 강력한 필드 천체 물리학에서 생성될 수 있는 그러한 효과에 대한 현상학적 검색을 위한 길을 열어줍니다. 이벤트. 감지되면 우리가 설명하는 효과는 중력의 양자 역학적 특성에 대한 흡연 총을 제공하여 양자 시공간을 실험적으로 측정할 수 있는 길을 열어줍니다.
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인용
[1] A. Addazi, J. Alvarez-Muniz, R. Alves Batista, G. Amelino-Camelia, V. Antonelli, M. Arzano, M. Asorey, J.-L. Atteia, S. Bahamonde, F. Bajardi, A. Ballesteros, B. Baret, DM Barreiros, S. Basilakos, D. Benisty, O. Birnholtz, JJ Blanco-Pillado, D. Blas, J. Bolmont, D. Boncioli, P. Bosso, G. Calcagni, S. Capozziello, JM Carmona, S. Cerci, M. Chernyakova, S. Clesse, JAB Coelho, SM Colak, JL Cortes, S. Das, V. D'Esposito, M. Demirci, MG Di Luca, A. di Matteo, D. Dimitrijevic, G. Djordjevic, D. Dominis Prester, A. Eichhorn, J. Ellis, C. Escamilla-Rivera, G. Fabiano, SA Franchino-Viñas, AM Frassino, D. Frattulillo, S. Funk, A. Fuster, J. Gamboa, A. Gent, L. Á. Gergely, M. Giammarchi, K. Giesel, J.-F. Glicenstein, J. Gracia-Bondía, R. Gracia-Ruiz, G. Gubitosi, EI Guendelman, I. Gutierrez-Sagredo, L. Haegel, S. Heefer, A. Held, FJ Herranz, T. Hinderer, JI Illana, A . Ioannisian, P. Jetzer, FR Joaquim, K.-H. Kampert, A. Karasu Uysal, T. Katori, N. Kazarian, D. Kerszberg, J. Kowalski-Glikman, S. Kuroyanagi, C. Lämmerzahl, J. Levi Said, S. Liberati, E. Lim, IP Lobo, M 로페즈-모야, GG 루치아노, M. 망가나로, A. 마르시아노, P. 마르틴-모루노, 마넬 마르티네즈, 마리오 마르티네즈, H. 마르티네즈-우에르타, P. 마르티네즈-미라베, M. 마십, D. 매팅리, N. Mavromatos, A. Mazumdar, F. Méndez, F. Mercati, S. Micanovic, J. Mielczarek, AL Miller, M. Milosevic, D. Minic, L. Miramonti, VA Mitsou, P. Moniz, S. Mukherjee, G. Nardini, S. Navas, M. Niechciol, AB Nielsen, NA Obers, F. Oikonomou, D. Oriti, CF Paganini, S. Palomares-Ruiz, R. Pasechnik, V. Pasic, C. Pérez de los Heros, C. Pfeifer, M. Pieroni, T. Piran, A. Platania, S. Rastgoo, JJ Relancio, MA Reyes, A. Ricciardone, M. Risse, MD Rodriguez Frias, G. Rosati, D. Rubiera-Garcia, H. Sahlmann, M. Sakellariadou, F. Salamida, EN Saridakis, P. Satunin, M. Schiffer, F. Schüssler, G. Sigl, J. Sitarek, J. Solà Peracaula, CF Sopuerta, TP Sotiriou, M. Spurio, D. Staicova, N. Stergioulas, S. Stoica, J. Strišković, T. Stuttard, D. Sunar Cerci, Y. Tavakoli, CA Ternes, T. Terzić, T. Thiemann, P. Tinyakov, MDC Torri, M. Tórtola, C. Trimarelli, T Trześniewski, A. Tureanu, FR Urban, EC Vagenas, D. Vernieri, V. Vitagliano, J.-C. 월렛, JD Zornoza, “멀티메신저 시대의 새벽 양자중력 현상학-A리뷰”, 입자 및 핵 물리학의 발전 125, 103948 (2022).
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