量子基礎・量子情報の新展開

量子力学と一般相対論を統一する理論が研究されており、その候補として超弦理論やループ量子重力理論などが提唱されている。しかし、完全な理論は未だ確立されておらず、プランクスケールにおける直接的な実験検証も困難である。そのため、低エネルギー領域に現れる普遍的な効果を通じて、重力が量子力学に従うかを検証することが重要となる。
本発表では、低エネルギー領域で現れるソフト重力子に注目し、二経路量子干渉系におけるその役割を議論する。先行研究に基づくと、重ね合わせ状態にある荷電粒子と、荷電粒子から放出されるソフト光子が量子的にもつれることで、荷電粒子の状態にデコヒーレンスを引き起こすことが示されている。本発表では、この枠組みを重力子へ拡張し、質量をもつ粒子とソフト重力子がもつれることで生じるデコヒーレンスを解析する。
理論的には、粒子のエネルギー・運動量テンソルとTT射影演算子を導入し、影響汎関数法を用いてデコヒーレンス汎関数を定式化する。さらに、赤外ドレス状態を考慮した際に残るサブリーディング項の寄与を整理し、電磁気力と重力におけるデコヒーレンスを比較して、その検証可能性を議論する。