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量子もつれは量子重力の証拠になるか？

重力が量子的であるかどうかをテストする方法として、量子もつれ実験が提案されてきた。しかし、決定的な証拠を得ることは、これまで考えられていたよりも難しいかもしれない。

量子もつれのイメージ。もつれた2つの粒子は、古典物理学では実現できない強い相関を示し得る。 Credit: Victor De Schwanberg/Science Photo Library/Getty

アルベルト・アインシュタイン（Albert Einstein）の一般相対性理論が記述する古典的な重力理論は、重力相互作用を時空の滑らかな変形として扱う。一方、量子重力理論は、量子法則を使って重力相互作用を記述し、相互作用は重力子（グラビトン）と呼ばれる粒子の交換によって媒介される。量子もつれと呼ばれる、粒子間の量子的な連係は、量子重力のテストとして提案されてきた。この考えによれば、もしも2つの質量が重力を通じてもつれたら、重力は量子的であるに違いない。しかし、ロンドン大学ロイヤル・ホロウェイ校（英国）のJoseph AzizとRichard Howlは、量子もつれは重力の古典モデルでも現れ得ることをNature 2025年10月23日号813ページで報告した1。

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翻訳：新庄直樹

Nature ダイジェスト Vol. 23 No. 1

DOI: 10.1038/ndigest.2026.260148

原文

Is there a ‘smoking gun’ test for quantum gravity?
  • Nature (2025-10-23) | DOI: 10.1038/d41586-025-03132-2
  • Zachary Weller-Davies
  • InstaDeep社（英国ロンドン）に所属

参考文献

  1. Aziz, J. & Howl, R. Nature 646, 813–817 (2025).
  2. Oppenheim, J. Phys. Rev. X 13, 041040 (2023).
  3. Rickles, D. & DeWitt, C. M. (eds) The Role of Gravitation in Physics: Report from the 1957 Chapel Hill Conference (Max Planck Society for the Advancement of Science, 2011).
  4. Bose, S. et al. Phys. Rev. Lett. 119, 240401 (2017).
  5. Marletto, C. & Vedral, V. Phys. Rev. Lett. 119, 240402 (2017).

  6. Bose, S. et al. Preprint at arXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.01586 (2025).

  7. Tilloy, A. & Diósi, L. Phys. Rev. D 93, 024026 (2016).
  8. Trillo, D. & Navascués, M. Phys. Rev. D 111, L121101 (2025).
  9. Vinckers, U. K. B., de la Cruz-Dombriz, A. & Mazumdar, A. Phys. Rev. D 107, 124036 (2023).