位置の重ね合わせ状態にある二つの質量粒子は重力を介してもつれ合うはずだが、現実の条件はこれを大きく制限する。新たな理論研究は、波動パケットの有限な幅と残留的な力が、ベル不等式の破れや量子テレポーテーションに有用な窓を狭めることを示している。
サイード・ハッダディ率いる研究グループは、ガウス型波動パケットを用いた二枝モデルの「重力猫」を調べた。彼らはニュートン相互作用をパケットの有限な幅にわたって平均化し、現象論的に相関したデコヒーレンスを加えた。この研究はarXivのプレプリントとして2026年15月に公開された。
点状の枝の代わりに、著者らはぼやけた確率の雲を考えた。壁に映る二つのぼやけた影を想像してほしい。その重力による引き合いは一点に集中するのではなく、面積全体にわたって平均化される。この平均化は、有用なもつれに必要な位相を弱める。
チームは、その状態が操作上依然として有用かどうかを検証した。彼らはベル不等式の破れ、テレポーテーションの精度、コヒーレント情報、状態の識別可能性を計算した。その結果、状態がベル非局所性を持ち同時にテレポーテーションに適する窓は、パケットの幅が大きくなるかデコヒーレンスが強まると狭まることが分かった。
特に強い影響を与えるのは残留静電相互作用である。それは重力位相をコヒーレントに打ち消し、信号を完全に抑制しうる。したがって、弱い外来の力でさえ重力によるもつれを覆い隠すことができる。
この結果は、重力の量子性を検証する将来の実験で考慮すべき、パケットの幅と許容される静電的妨害の水準に関する具体的な限界を定めている。プレプリントによれば、これらの限界は、現実の条件下で量子力学と重力の間のインターフェースがいかに繊細であるかを示している。
