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On free fall of quantum matter

Emelyanov, Viacheslav A. 1
1 Institut für Theoretische Physik (ITP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We propose an approach that allows to systematically take into account gravity in quantum particle physics. It is based on quantum field theory and the general principle of relativity. These are used to build a model for quantum particles in curved spacetime. We compute by its means a deviation from a classical geodesic in the Earth’s gravitational field. This shows that free fall depends on quantum- matter properties. Specifically, we find that the free-fall universality and the wave-packet spreading are mutually exclusive phenomena. We then estimate the Eötvös parameter for a pair of atoms freely falling near the Earth’s surface, provided that the wave-packet spreading is more fundamental than the weak equivalence principle.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000145927
Veröffentlicht am 11.05.2022
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1140/epjc/s10052-022-10269-1
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Web of Science
Zitationen: 5
Dimensions
Zitationen: 7
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Theoretische Physik (ITP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 04.2022
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1434-6044, 1434-6052
KITopen-ID: 1000145927
Erschienen in The European Physical Journal C
Verlag Springer Verlag
Band 82
Heft 4
Seiten Art.-Nr.: 318
Vorab online veröffentlicht am 11.04.2022
Nachgewiesen in Dimensions
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