检验引力量子本质时量子测量的作用

为了检验引力的量子本质，探索与实验尽可能一致的经典引力理论的构建至关重要。特别是，经典引力场必须接收关于物质分布的信息。此前，此类输入通过取物质密度算符的期望值或使用对量子系统执行的所有测量的结果来构建。我们提出了一种统一这些模型的框架，并论证因果条件表述(CCSN)薛定谔-牛顿理论——仅从实验和环境通道获取经典输入——是该框架中的最小模型。由于CCSN可被视为量子反馈控制方案，因此它可以是因果的，并且免于此前困扰SN理论的病理。由于来自测量结果的经典信息被用于生成经典引力，CCSN可以比人们对一个经典理论的朴素预期更好地模拟量子引力。我们预测了CCSN在两个具体场景中的实验特征：(i)单个测试质量和(ii)通过相互引力相互作用的两个物体。在情况(i)中，我们表明自经典引力的质量集中效应仍然使CCSN比检验相互纠缠更容易测试，但特征比以前对经典引力理论所认为的更为微妙。利用时间延迟和非平稳测量——延迟或暂停经典信息流入经典引力——可以使CCSN更易检测。在情况(ii)中，我们表明CCSN产生的相互引力可以导致在很大程度上模拟量子纠缠特征的关联。必须应用严格排除LOCC信道的协议——这在实验上比简单地检验纠缠更具挑战性——才能完全排除CCSN。