量子基礎・量子情報の新展開

重力の量子的性質の実験的検証は、量子重力研究における重要なテーマである。近年、その有力な手法の一つとして、物体間に生じる重力誘起エンタングルメント（gravitationally induced entanglement, GIE）が提案されている。本研究では、二体系全体のエンタングルメントを直接測定するのではなく、重力相互作用によって一方の部分系に誘起される量子状態に注目する。

具体的には、重力相互作用する二つの量子的な鏡を考え、片方の鏡Aに猫状態を生成する模型を解析する。このとき鏡Bは、鏡Aの猫状態を構成する各状態に応じて異なる重力相互作用を受けるため、Aの猫状態に対応した重ね合わせ状態へと発展する。本研究では、この鏡Bの状態を光を用いた干渉計型の位置測定によって読み出し、鏡Aの重力に由来する量子性を評価する。さらに、測定信号の時間発展を鏡Bの purity の変化と比較することで、観測される信号が二つの鏡の間に生じる重力誘起エンタングルメントと整合的に現れることを示す。