Un reciente estudio ha explorado la dinámica cuántica abierta de un sistema compuesto por dos masas interactuando con un entorno de ondas gravitacionales linealizadas. La investigación se centró en la distancia propia observable entre las dos masas. Los autores han demostrado que las variables canónicas derivadas de la formulación lagrangiana estándar, expresadas en coordenadas normales de Fermi, no son adecuadas para describir eficazmente el sistema. Este hallazgo subraya la complejidad de modelar la interacción entre sistemas cuánticos y el campo gravitatorio.

Para superar esta limitación, los investigadores aplicaron una transformación unitaria que permitió una descomposición físicamente significativa del sistema y su entorno. A partir de esta nueva formulación, se derivó la ecuación maestra del sistema, calculada al orden principal en la constante gravitacional G. El sector disipativo de esta ecuación reproduce fielmente la pérdida de energía clásica esperada debido a la emisión de ondas gravitacionales, lo que valida la aproximación cuántica en el límite clásico. Además, las contribuciones de ruido en la ecuación maestra suprimen las coherencias entre estados cuánticos con diferentes cuadrupolos de masa, o, de manera efectiva, con diferentes separaciones propias entre las masas.

En el régimen donde la distancia propia puede describirse mediante pequeñas fluctuaciones cuánticas alrededor de una distancia media $l_0$, la dinámica del sistema se simplifica a una ecuación del tipo Caldeira-Leggett. Este modelo, ampliamente utilizado en la descripción de la decoherencia en sistemas cuánticos, revela que la tasa de decoherencia es directamente dependiente de la longitud de la línea de base $l_0$. Este resultado sugiere que la interacción con ondas gravitacionales podría ser una fuente de decoherencia para sistemas cuánticos con separaciones significativas, abriendo nuevas vías para entender los límites cuántico-clásicos en presencia de la gravedad.