Theoretical Study of the Quantum Nature of Gravity Revealed by Temporal Correlation and Quantum Entanglement

• Project/Area Number: 23K25871
• Project/Area Number (Other): 23H01175 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 山本 一博 九州大学, 理学研究院, 教授 (50284154)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松村 央 九州大学, 理学研究院, 助教 (20881569) ; 南部 保貞 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (40212112)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2024: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 重力の量子性 / 実在性の破れ / オプトメカニクス / 巨視的量子現象 / 量子もつれ / 重力の量子力学的性質 / レゲット-ガーグ不等式 / オプトメカ系 / 量子重力

Outline of Research at the Start

量子重力理論の出発点である「重力は量子力学の枠組みに従うのか、それを確かめる方法と実験への展望、その量子重力理論への意義」を解明するため、重力の量子性の検証法と意味を多角的に研究し、量子技術の発展を利用した実験の可能性を明らかにする。量子的重ね合わせ状態の粒子や振動子が重力相互作用する量子力学系を中心として、時間的相関、量子もつれ、非可換性、ウィグナー関数に現れる重力の量子性の特徴を整理し、非局所性や実在性の破れにより特徴付けられる重力の量子性の検証が、場の理論的アプローチによる量子重力理論とどのように関係するか探求する。オプトメカ系等を用いた実験と結びつく量子重力の新しい研究分野を開拓する。