引力纠缠推断的局限性

将引力与量子力学相结合仍是物理学最大的挑战之一。过去几年中，提出了使用光机械系统的实验，可能给出关于引力量子性质的间接线索。在近期此类测试的一个变体 [D. Carney et al., Phys.Rev.X Quantum 2, 030330 (2021)] 中，作者提出使原子干涉仪与介观振子产生引力纠缠。该相互作用导致干涉仪可见度的周期性下降与恢复，在特定假设下表明引力的纠缠产生。本文我们研究原子干涉仪的半经典模型，其可复现相同效应。我们表明，核心特征——可见度的周期性塌缩与恢复——可在原子受到随机酉信道作用时出现，包括振子完全经典的情况，甚至无需显式建模振子的情况。我们还表明，除非系统非常接近其基态，否则振子的非经典性消失；且即使系统处于基态，非经典性也受耦合强度限制。因此，我们的结果表明，从所提议的实验推断纠缠非常困难，因为满足并验证非经典性假设本身就是一个重大挑战。