We propose to use Bloch oscillation of ultra-cold atoms in a spin-dependent optical lattice to prepare schrodinger cat states. Depending on its internal state, an atom feels different periodic potentials and thus has different energy band structures for its center-of-mass motion. Consequently, under the same gravity force, the wave packets associated with different internal states perform Bloch oscillation of different amplitudes in space and in particular they can be macroscopically displaced with respect to each other. In this way, a cat state can be prepared.
Quantum statistics of Schrödinger cat states prepared by logical gate with non-Gaussian resource state
测量诱导连续变量逻辑门能够制备薛定谔猫态,如果门使用非高斯资源态,例如立方相位态[I]。V. Sokolov,Phys. Lett. A 384,126762(2020)]。我们的方案提供了一种替代的混合电路,使用光子减法和(或)Fock资源状态和光子数探测器。我们揭示的条件下,门有条件地准备量子叠加的两个未失真的“副本”的任意输入状态,占据相空间中的有限区域。详细分析了门输出态与高质量薛定谔猫态之间的保真度。对于一组具有代表性的输入Fock态,给出了输出态量子统计的Wigner函数随门参数和测量结果的变化的解释.
Schrödinger cat states prepared by logical gate with non-Gaussian resource state: effect of finite squeezing and efficiency versus monotones
利用量子测量诱导门,以理想立方相态为非高斯源,在相平面上产生两个高保真度的薛定谔猫态[N.I. Masalaeva,I.V. Sokolov,Phys. Lett. A 424,127846(2022)]。在这项工作中,我们研究了有限的初始压缩的资源状态上的门性能的影响。我们给出了门输出态的精确解,并证明了存在一定程度的压缩,使得输出猫态的质量几乎不随压缩的进一步增加而改善。另一方面,预期的辅助测量结果的概率随着压缩而减小。由于有条件方案的整体效率应占成功的概率,我们认为,这种措施的非高斯的资源状态的维格纳对数负性和非高斯性可能不直接适用于评估的效率的非高斯门的基础上量子纠缠和随后的投影测量。
Detecting entanglement by the mean value of spin on a quantum computer
我们实现了一个协议来确定量子比特和量子计算机上系统其余部分之间的纠缠度。该方案基于论文[Frydryszak et al.(2017)]中获得的结果。该协议在IBM公司提供的5量子比特超导量子处理器ibmq-ourense上进行了测试。我们测量了在该装置上制备的薛定谔猫态和维尔纳态的纠缠度,并与理论值进行了比较。此外,还提出了一个确定二阶混合态纠缠度的方案。我们将此方案应用于在ibmq-ourense量子器件上制备的由两个Bell态组成的混合态。
Generation of mechanical cat-like states via optomagnomechanics
Zhejiang Key Laboratory of Micro-Nano Quantum Chips and Quantum Control, and School of Physics, Zhejiang University(浙江大学微纳量子芯片与量子控制浙江省重点实验室和物理学院);School of Physics and Shing-Tung Yau Center, Southeast University(东南大学物理系和苏颂数学中心)