Quantum Cheshire Cats
Yakir Aharonov, Daniel Rohrlich, Sandu Popescu, Paul Skrzypczyk
在本文中，我们提出了一个量子柴郡猫。在一个前和后选择的实验中，我们发现猫在一个地方，它的笑容在另一个。猫是一个光子，而笑是它的圆偏振。
In this paper we present a quantum Cheshire Cat. In a pre- and post-selected experiment we find the Cat in one place, and its grin in another. The Cat is a photon, while the grin is its circular polarization.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Two Quantum Entangled Cheshire Cats
量子纠缠是量子信息处理的重要资源。在量子柴郡猫最初的思想实验中，猫（态）的物理性质可以与它的量子实体解耦。量子纠缠和弱值是如何影响这样的思想实验的？在这里，我们设想了一个新的思想实验，利用弱（值）测量的量子纠缠。具体来说，我们要问：两个纠缠的粒子能交换物理和量子特性吗？我们对这个问题的回答是肯定的。
Can Two Quantum Cheshire Cats Exchange Grins?
一个物理系统的常识是，它与它的物理属性是不可分割的。就量子系统而言，量子柴郡猫的概念挑战了这一点。结果表明，在适当的前、后选择条件下，量子系统可以与其物理性质解耦。然而，在量子柴郡猫设置中，解耦不是永久的。例如，光子和它的圆偏振态被分离，然后再复合。在本文中，我们提出了一个思想实验，我们解耦两个光子从各自的偏振，然后交换他们在重组。因此，我们的建议表明，物理系统的属性的可扩展性在量子世界中是非常不稳定的。这就提出了一个更深层次的可观察对象的真实性问题。
Contextuality, Coherences, and Quantum Cheshire Cats
本文运用语境性理论分析量子柴郡猫悖论，揭示其源于三种测量间的逻辑矛盾，并指出该现象体现的是前选择和后选择系统中禁戒态间的相干性效应，而非粒子属性脱离实体。
Contextuality, Pigeonholes, Cheshire Cats, Mean Kings, and Weak Values
Kochen-Specker（KS）定理，前后选择（PPS）悖论，和异常弱值之间的结构连接进行了详细的探讨。所有的PPS悖论，如3盒悖论、量子柴郡猫和量子鸽子洞原理，都构建了一种特殊类型的本体模型，为系统的每个可观测值（独立于上下文）分配一个特征值，使得这些分配与PPS一致。它表明，这样的本体模型必须明确上下文的KS定理的意义上，否则意味着要么限制自由随机选择或明确的追溯行为。我们称这种模型为PPS-上下文。每个悖论的结构总是这样的，有相互交换的观察违反产品规则或求和规则，当本体模型扩展到包括在实验过程中没有测量的观察特定的上下文。这些悖论是反事实的，因为它们不是直接观察到的，也因为在实际实验中投影测量总是遵守乘积和规则。它表明，通过采用一种替代的本体模型，其中所有的隐变量是弱值（这并不总是特征值，但服从求和规则的定义），相同的上下文，提出了原来的悖论也必须包含异常弱值的可观测量。这些异常的弱值不是反事实的，因为它们可以通过对相同的预选择状态和后选择状态的系综进行弱测量来探测，从而可以通过实验观察到KS上下文的局部签名。一个系统的所有可观测值的弱值原则上可以在实验过程中测量，使得该模型成为描述PPS上下文本体论的现实元素的有希望的候选者。'
Experimental demonstration of separating the waveparticle duality of a single photon with the quantum Cheshire cat
波粒二象性作为物理实体的基本特征，描述了微观实体根据特定的实验装置表现出波或粒子属性。这一假设是建立在物理性质与客观载体不可分割的概念之上的。然而，在量子柴郡猫的概念提出之后，这使得物理属性与实体的分离成为可能，这个前提不再成立。此外，由这种情况启发的波和粒子属性分离的实验演示仍然很少。在这项工作中，我们实验分离的波和粒子属性的一个单光子利用量子柴郡猫的概念首次。通过对系统的演化施加弱扰动，我们实现了类似于量子柴郡猫的效果，并通过提取弱值证明了波和粒子属性的分离。我们的工作为波粒二象性的深入理解提供了新的视角，促进了弱测量在量子力学基础中的应用。
Observation of a quantum Cheshire Cat in a matter wave interferometer experiment
从一开始，量子理论就揭示了一些不同寻常的和违反直觉的现象，如波粒二象性、薛定谔猫和量子非定域性。在量子测量的研究中，人们发现一个涉及量子系综的前后选择与弱相互作用相结合的过程会产生意想不到的结果。这种方案，通常被称为“弱测量”，不仅可以用作放大技术和最小干扰测量，而且还可以用于探索量子悖论。最近，量子柴郡猫引起了人们的注意：量子系统可以表现得好像粒子和它的属性（例如它的偏振）在空间上是分离的。到目前为止，大多数研究弱测量的实验都是用光子装置进行的。为了揭示量子柴郡猫的特性，使用非零质量粒子是最有吸引力的，因为没有经典描述是可能的。在这里，我们报告一个实验，使用中子干涉仪创建和观察一个纯粹的量子力学柴郡猫。实验结果表明，该系统的行为，如果中子通过一个光束路径，而他们的自旋沿其他旅行。
The Complete Quantum Cheshire Cat
我们表明，一个物理属性可以完全分离的对象，它属于，从而实现了一个完整的量子柴郡猫。我们的设置利用一种类型的量子态的特别感兴趣的，即纠缠的前和后选择的状态，其中的前和后的选择是相互纠缠。最后，我们提出了这些想法的实验实施方案。
Comment on `Observation of a quantum Cheshire Cat in a matter-wave interferometer experiment', Nature Comm. 5, 4492
它表明，一个经典的实验，使用一个普通的猫可以重现相同的结果，有人认为，量子性质的现象可以揭示，而不是通过实验，检测交叉时刻。
Comment on "Observing the "quantum Cheshire cat" effect with noninvasive weak measurement''
在最近的一项工作中[arXiv：2004.07451]，Kim等人声称已经对量子柴郡猫效应进行了第一次真正的实验观察。我们对这种说法提出异议，理由是所采用的设置不足以进行定义这种干涉效应的弱测量。一半的必要的弱值没有观察到，另一半是通过组合不同设置测量的结果间接获得的。
Concerning Quadratic Interaction in the Quantum Cheshire Cat Experiment
在2014年7月《自然通讯》的一篇论文中，Denkmayr等人声称已经使用中子干涉术实例化了所谓的量子柴郡猫实验。对这一主张至关重要的是弱值，它必须意味着量子柴郡猫解释，即，在他们的实验中，“中子和它的自旋在空间上是分离的”。虽然他们测量了量子柴郡猫解释的正确弱值，但没有得到相应的含义，因为正如我们所展示的，这些弱值是用二次和线性磁场Bz相互作用测量的。我们明确地表明，这些弱值意味着量子柴郡猫，如果Bz相互作用是线性的，然后我们展示了二次Bz相互作用如何破坏量子柴郡猫的影响，这些弱值。由于线性和二次Bz相互作用在这个实验中对中子强度的贡献相等，偏离弱值的影响是不可避免的。由于在这个实验中成功地使用弱值来计算弱Bz的中子强度，因此很明显，如果不考虑相应的相互作用强度，就不能从弱值进行本体论推断。
Observing the "quantum Cheshire cat" effect with noninvasive weak measurement
自然界的一个常见概念，通常来自经典系统的经验，是物质的属性与物质共存。然而，在量子体系中，量子粒子本身及其物理性质可能处于空间分离状态，称为量子柴郡猫效应。虽然迄今为止已经有几个关于量子柴郡猫效应的观测报告，但所有这些实验都是基于一阶干涉测量和破坏性投影测量，因此由于测量引起的干扰而允许简单的解释，并且也受到基于经典波的琐碎解释。在这项工作中，我们报告了一个真正的实验观察的量子柴郡猫效应与非侵入性弱量子测量，最初提出的。弱测量探针的使用使我们能够在量子干涉仪中确定单光子的位置和非实体偏振态的位置。我们进一步阐明了量子柴郡猫效应的佯谬，即由测量结果或弱值直接得到的光子和偏振态跃迁振幅的量子干涉。
Observation of a classical cheshire cat in an optical interferometer
最近的一个中子干涉测量实验声称证明了一种被称为“量子柴郡猫”\cite{Denkmayr2014}的矛盾现象。我们用一个等效的光学干涉仪再现和推广了这些结果。结果表明，光子穿过干涉仪的一个臂，而其偏振穿过另一个臂。然而，我们表明，这些实验结果属于量子和经典波动理论相吻合的领域;没有什么独特的量子关于这个柴郡猫的错觉。
Twin Quantum Cheshire Photons
在一个既有前选择又有后选择的实验中，我们可以在一个地方发现一个光子（猫），而在另一个地方发现它的偏振（微笑）。Aharonov等人最近询问是否可以以相同的方式分离两个以上的自由度。我们表明，这是可能的，并携带它们的对象的属性的分离，在某些情况下甚至更强。
Disembodiment of arbitrary number of properties in quantum Cheshire cat experiment
量子柴郡猫是在弱测量的框架内证明的一种效应，该框架辅助后选择场景，其中量子粒子（猫）的属性（例如，grin）可以在空间上与其位置分离的位置中找到。在这项工作中，我们首先提出了有趣的变种量子柴郡猫的两个不同的属性的“猫”的dispository证明，使\emph{grin}和它的\emph{meowing}可以发现在两个不同的路径上的干涉仪，而猫是在另一个路径。我们进一步扩展这个建议的三qutrit和$d$ -qudit系统的一个单一的粒子。我们提供了草图的实验建议，通过使用路径，自旋和能量自由度的单个中子和路径，偏振和轨道角动量的单个光子来测试我们的计划。
Quantum pigeonhole effect, Cheshire cat and contextuality
一种悖论效应已经被证明，鸽子洞原理，即，如果三只鸽子被放在两个鸽子洞里，那么至少有两只鸽子必须呆在同一个洞里，在某些量子力学的场景中失败了。在这里，我们将展示如何将Kochen-Specker定理的证明与量子鸽子效应相关联，反之亦然，例如，通过对Kochen-Specker定理的状态无关证明，可以证明某种状态无关的量子鸽子效应。特别是，量子柴郡猫的状态独立版本，它可以被呈现为一种量子鸽子洞效应，关于把两只鸽子放在两个或更多鸽子洞里的麻烦，产生于佩雷斯-梅尔明的背景性幻方证明。
'Quantum Cheshire Cat' as Simple Quantum Interference
在最近的工作中，Aharonov等人提出，光子可以在涉及预选择和后选择的实验中与其偏振分离[New J. Phys 15，113015（2013）]。他们将这种效应命名为“量子柴郡猫”，指的是小说《爱丽丝梦游仙境》中的猫。根据这些想法，Denkmayr等人进行了中子干涉实验，并解释了表明中子与其自旋分离的结果[Nat. Commun. 5，4492（2014）]。在这里，我们表明，这些结果可以被解释为简单的量子干涉，量子粒子和它的内部自由度之间没有分离。因此，我们希望通过这项工作澄清这一现象，消除这些明显的悖论。
A Current of the Cheshire Cat's Smile: Dynamical Analysis of Weak Values
最近，无论是理论上还是实验上，都证明了如何将粒子与其自旋或任何其他性质分离开来，这种现象被称为“量子柴郡猫”。我们提出了两个新的gedanken实验，量子芝诺效应的基础上，提出了一个动力学过程，通过这种奇怪的现象发生。我们分析，第一次，量子电流组成的自旋没有质量。因此，可以理解的是，选择前和选择后粒子的量子变量参与了各种相互作用，即使它们的所有者不存在。这种电流被证明提供了一个本地的解释看似非本地的相互作用。
The Quantum Cheshire Cat effect: Theoretical basis and observational implications
量子柴郡猫（QCC）是最近在弱测量框架内引入的一种效应。QCC效应的主要特征是量子粒子的性质似乎与其位置在空间上分离。然而，这种效应的状态仍然不清楚，因为QCC的实验观察的主张受到了强烈的批评，以及理论方面的影响。在本文中，我们澄清在什么确切的意义上的QCC可以被视为一个明确的后果的标准量子力学形式主义适用于描述量子指针弱耦合到一个系统。根据这一澄清，反驳了对QCC效应的批评。我们进一步指出，到目前为止进行的实验的局限性意味着一个无漏洞的实验演示的QCC尚未实现。
Schrödinger's Cheshire Cat: A tabletop experiment to measure the Diósi-Penrose collapse time and demonstrate Objective Reduction (OR)
该研究提出台式实验，通过将大质量镜子微小位移置于叠加态，测量迪奥西-彭罗斯坍缩时间，以验证客观还原理论并区分量子坍缩与退相干。
Delayed choice of paths selected by grin and snarl of quantum Cheshire Cat
所谓的量子柴郡猫是一种场景，其中一个光子（被认为是猫）和它的偏振分量（被认为是猫的笑容）被分离。我们观察到，同样的技术可以用来分离两个正交分量的偏振的光子，平均。为了便于理解，我们将光子的这些偏振分量标识为猫的咧嘴笑和咆哮。本文介绍了一个同时调谐马赫-曾德尔干涉仪两臂入射光子偏振态的实验。注意，对于光子偏振的两个特定选择，两个分量的存在在两个臂中被反转。在偏振分量甚至与调谐器相互作用之前，即，在选择每个人应该在哪个手臂之前。
Quantum Mona Lisa Cat
薛定谔的猫是由埃尔温·薛定谔提出的，这是一个臭名昭著的思想实验，在这个实验中，一只猫在盒子里同时活着和死了，说明了一种被称为叠加的量子现象。2013年，Yakir Aharonov和他的合作者设想了一个实验，表明粒子可以与其属性分离。他们称这种效应为“量子柴郡猫”，并在随后的一年里得到了实验验证。量子柴郡猫这个名字的灵感来自于刘易斯·卡罗尔写的小说《\textit{Alice's Adventures in Wonderland"}》中柴郡猫的一个奇特的角色，在这本小说中，猫的笑容是在没有猫的情况下发现的。一旦柴郡猫的咧嘴笑被分离，咧嘴笑和猫之间还有什么联系吗？为了回答这个问题，我们提出了一个思想实验，在这个实验中，量子柴郡猫也是一只薛定谔猫，存在于快乐（微笑）和悲伤（皱眉）状态的叠加中。我们将这只猫命名为“量子蒙娜丽莎猫”，因为历史上人们认为蒙娜丽莎的肖像包含了快乐（微笑）和悲伤（皱眉）的特征，并且根据观察者的情绪来观察。我们证明了与粒子分离的性质表现为“量子蒙娜丽莎猫”。
Discrete-event simulation unmasks the quantum Cheshire Cat
结果表明，离散事件模拟准确地再现了单中子干涉测量实验的数据[T。Denkmayr { \sl等人}，国家通信5，4492（2014）]，并提供了量子柴郡猫效应的逻辑上一致的、无悖论的、因果解释，而没有援引中子及其磁矩分离的概念。用弱测量理论描述实验中子数据对于解开量子柴郡猫效应是无用的。
Isolating noise and amplifying signal with quantum Cheshire cat
提出基于量子柴郡猫的思想实验，利用干涉仪装置将光子属性与客体分离并放大信号，且能分离互补属性，在噪声场景中通过分离“困惑”实现信号放大。
Three-box paradox and "Cheshire cat grin": the case of spin-1 atoms
在这项工作中，我们提出了一个明确的理论实现的三盒悖论-一个方案，其中一个量子粒子似乎是目前肯定在两个单独的盒子-自旋为1的原子。我们进一步展示了我们的设置如何产生“柴郡猫咧嘴笑”类型的情况，其中一个原子显然可以肯定地在其中一个盒子中找到，而它的一个属性（沿特定选择的轴的角动量投影）似乎在不同的盒子中。我们的研究结果的意义进行了讨论相对于从弱测量获得的系统的属性的状态。
Three-Path Quantum Cheshire Cat Observed in Neutron Interferometry
本研究在中子三路径干涉仪中首次利用能量作为第三种性质，实现了量子柴郡猫现象，揭示了性质分离与预后选态矢量及弱相互作用的几何关系密切相关。
Spin exchange of two spin-1/2 atoms
本研究基于量子柴郡猫效应，利用虚时演化方法对两个 spin-1/2 原子的自旋与位置进行弱测量，理论证实了费米子系统在双粒子量子柴郡猫效应中的可行性，并阐明了延迟选择的影响。
Cheshire qudits from fractional quantum spin Hall states in twisted MoTe$_2$
本文提出在扭曲MoTe$_2$的FQSH态中打孔并引入超导邻近效应构建拓扑量子存储元件Cheshire qudits，通过门控实现读取与热熵测量，并系统分类了候选FQSH序的边界与缺陷及其实验特征。
On Non-linear Quantum Mechanics and the Measurement Problem I. Blocking Cats
工作完全在薛定谔范式，意思是波函数，我提出了一个修改他的理论，防止形成宏观色散（MD;“猫”）。这个提议是基于史蒂芬·温伯格在1989年提出的一种方法来修改哈密顿量，作为在原子或核水平上测试量子力学的计划的一部分。相比之下，这里的目的是消除MD，而不影响微观尺度上量子力学的预测。这在宏观层面上恢复了经典物理学。可能的实验测试表明，从以前的理论讨论的差异。在第二篇论文中，我将解决波函数物理学的另一个困难，而不需要统计（哥本哈根）解释：如何解释Stern-Gerlach实验中的随机结果，以及具有随机分量的薛定谔理论是否可以违反贝尔不等式。
Hunting for the Quantum Cheshire Cat
我们分析了Aharonov，Popescu，Rohrlich和Skrzypczyk [New.物理学杂志15，113015]从粒子中分离物理性质。我们认为，一个不同的标准，交叉平均$\langle \mathrm{`}cat\ somewhere \mbox{'}\times \mathrm{`}grin\ somewhere\ else\mbox{'}\rangle$的基础上，应被用来检测disembodiment，而不是本地平均值$\langle \mathrm{`}cat\ somewhere \mbox{'}\rangle$和$\langle\mathrm{`}grin\ somewhere\ else\mbox{'}\rangle$。在这里，精确的概率分布和它的特征函数导出任意耦合强度，准备和后选择。这允许成功地追捕量子柴郡猫，表明它是干涉的结果，它也存在于中等强度的测量中，并且它在后选择测量中相当常见。
Overcoming decoherence in the collapse and revival of spin Schrödinger cats
除了是一个非常有趣的量子现象之外，薛定谔猫交换在制备可用于计量学和其他量子处理的量子态方面具有应用潜力。我们详细研究了场退相干对猫交换系统的影响，猫交换系统包括一组相同的量子位或自旋，所有这些都耦合到场模式。我们证明，增加自旋的数量实际上减轻了场退相干对自旋薛定谔猫的崩溃和复苏的影响，这在量子精密测量和其他量子处理中可能具有重要的实用价值。
Schrodinger cats and their power for quantum information processing
我们概述了一个工具箱，包括被动光学元件，单光子探测和叠加的相干态（薛定谔猫态）。这样的工具箱是用于量子信息处理任务的强大基元集合。我们通过概述一个通用量子计算的建议来说明它的用途。我们利用这个工具箱的量子精密测量的应用，例如弱力测量和精确的相位估计。我们表明，在这两种情况下，在海森堡极限的灵敏度是可以实现的。
Sub-Planck spots of Schroedinger cats and quantum decoherence
海森堡原理$^1$指出，位置和动量的不确定性的乘积不应小于普朗克常数$\hbar$。这通常被认为意味着与次普朗克（$\ll \hbar$）尺度相关的相空间结构不存在，或者至少它们无关紧要。我表明，这种根深蒂固的偏见是错误的：非本地的“薛定谔猫”量子系统的状态局限于相空间体积的“经典行动”$A \gg \hbar$发展斑点结构的规模对应于次普朗克$a = \hbar^2 / A \ll \hbar$。这种结构在经典混沌系统的量子版本中出现得特别快（例如气体，用分子的混沌散射来模拟），它们被对扰动的指数敏感性的量子表现$^2$驱动成非定域薛定谔猫式叠加。最重要的是，这些次普朗克尺度在物理上是重要的：$a$决定了量子系统（或量子环境）对微扰的敏感度。因此，次普朗克$a$控制了由环境$^{3-8}$引起的退相干和反选择的有效性。它也可能是相关的设置限制的灵敏度薛定谔猫用作探测器。
Optomechanical Schrödinger Cats - a Case for Space
量子光学力学利用光学腔体内的辐射压力效应。它可以用来产生大质量力学物体质心运动的量子态，从而为宏观量子实验开辟了一个新的参量范围。为保持和观察越来越大的物体的量子相干性，具有挑战性的实验条件可能需要空间环境，而不是地球上的实验室。我们介绍了一个可能的空间实验来研究大质量物体的波包膨胀。这就形成了薛定谔猫态的基础，它具有前所未有的大小和质量。
Schrödinger cats and steady states in subharmonic generation with Kerr nonlinearities
在强非线性条件下，讨论了具有失谐和克尔非谐性的超导量子线路中参量下转换的平衡态的一般性质。通过比较稳态和薛定谔猫的时刻，我们表明，真正的薛定谔猫不能生存在稳态，如果有任何单光子损失。可以形成一个δ函数的“猫状”稳态分布，但这只存在于一个非常大的非线性的限制。稳态是一种混合状态，它比δ函数的混合或线性组合更复杂，并且其纯度通过驱动而降低。我们希望这种一般行为发生在其他驱动，耗散量子次谐波非平衡开放系统。
Generating Large Cats with Nine Lives: Long-Lived Macroscopically Distinct Superposition States in Atomic Ensembles
我们提出了在原子系综中建立和稳定长寿命宏观量子叠加态的方法。我们表明，使用全量子参量放大器可以导致两个原子的同时衰变，反过来，创建稳定的原子薛定谔猫态。值得注意的是，即使在适当的参数下，这些腔内原子猫态也可以具有极长的寿命，高达\emph{4 orders of magnitude}，比相同参数条件下的腔内光子猫态的寿命长，达到\emph{tens of milliseconds}。原子猫态的寿命最终被极弱的自旋弛豫和热噪声限制在\emph{several seconds}。我们的工作为实现产生大尺寸和长寿命猫态的长期目标开辟了一条新途径，在基础研究和抗噪声量子技术方面都具有直接利益。
Is the dynamical quantum Cheshire cat detectable?
本文探讨了如何检测Aharonov等人提出的动力学量子柴郡猫，提出通过添加正交态微小概率振幅偏置初始态以提供相位参考，从而在互无偏基中测量微小概率差异，并建议了光学偏振实验验证。
Probing quantum mechanics using nanoparticle Schrödinger cats
本文构建钠纳米粒子物质波干涉平台，在含逾7000原子、质量逾170000 Da的体系中实现μ=15.5的薛定谔猫态，刷新宏观量子叠加检验。
Quantum simulation of decoherence in optical waveguide lattices
我们认为，非经典光在光波导晶格中的传播可以提供一个实验室工具来模拟具有高度非马尔可夫特征的量子退相干现象。作为例子，我们研究的退相干的光学薛定谔猫在晶格中，模仿一个耗散的量子谐振子耦合到一个量子浴，显示分数退相干的强耦合制度，和布洛赫振荡的光学薛定谔猫，阻尼复苏的相干性可以观察到。
How Do Schrödinger's Cats Die?
最近的超导量子比特实验是出于制造量子计算机的目的，但同时它们也阐明了量子力学更基本的方面。本文从宏观量子力学的角度分析了开关电流测量的物理过程。
Searching for microscopic classical cats
除了超选择规则之外，没有已知的明确违反量子叠加原理的情况。然而，量子测量和经典性的出现似乎意味着叠加原理并不普适，因此也许新的超选择规则或类似的规则正在等待被发现，这促使我们去寻找叠加的显式违背，即使是在我们期望它成立的地方。鉴于许多量子测量设备依赖于原子吸收光子，这些过程是自然的地方，首先寻找这种违反。我们提出的实验设计，以测试是否由原子的光子的发射和吸收可以抑制在某些条件下的干扰。如果发现原子在某些情况下完全吸收了光子，这就意味着在这些情况下，原子不可能存在，或者至少它不可能稳定地作为一个吸收光子和不吸收光子的叠加态，那么我们就有了一个新的可能性来解决测量问题，解决经典性的出现问题。否定的结果意味着在这些特殊情况下对叠加原理的进一步确认。
Big cats: entanglement in 120 qubits and beyond
本研究在120个超导量子比特上制备了迄今最大的GHZ态，通过优化编译、低开销错误检测和临时逆计算实现，测得保真度0.56(3)，后选择率28%，并用多种方法认证保真度等效性。
Study of Quantum Decoherence in a Finite System -- Three Schroedinger Cats and Crossing of Classical Orbits
原子核在某种意义上是相当经典的系统。在过去，它们的现象被粗略地解释在经典的规则，如液滴模型。这一事实可以理解为，当我们看到一个像原子核这样的有限量子多体系统时，虽然它是一组量子力学粒子，但它的任何集体自由度都具有任何经典性。获得一个经典不依赖于对象的空间尺度。它是由一种叫做量子退相干的现象造成的。本文研究了有限核系统中的量子退相干。本文在调和三体问题（3只薛定谔猫）中，证明了作为子系统的一个自由度由于另外两个自由度而获得经典性。因此，我们可以假设，当一个核集体自由度与任何其他内部自由度耦合时，它将获得经典性。在本文中，我们还注意到在3薛定谔猫模型中，量子退相干与经典轨道交叉之间存在着某种联系。
Zombie Cats on the Quantum-Classical Frontier: Wigner-Moyal and Semiclassical Limit Dynamics of Quantum Coherence in Molecules
本文基于 Wigner-Moyal 形式研究分子量子相干性的时间演化，揭示半经典极限导致 Schrödinger 猫态坍缩为“僵尸”猫的误差，证明引入 Moyal 高阶校正可恢复实验可观测的忠实量子叠加态。
Decoherence in Bose-Einstein Condensates: towards Bigger and Better Schroedinger Cats
本文研究了两个不混溶内态的玻色-爱因斯坦凝聚体的量子叠加。的退相干率所产生的薛定谔猫的计算和显示是一个显着的威胁，这种宏观量子叠加的BEC的。一个实验的情况下，由于热云的退相干率显着降低，由于陷阱工程和“对称化”的环境，允许薛定谔猫是一个近似的指针状态。
Spontaneous emission of Schrödinger cats in a waveguide at ultrastrong coupling
约瑟夫森电路提供了一个现实的物理设置，其中光物质精细结构常数可以成为一阶，允许达到由非微扰效应超过标准量子光学占主导地位的制度。简单的过程，如自发发射，因此获得了多体特征，可以使用量子叠加相干态的时间相关态矢量的新描述来解决。我们发现，自发原子衰变在超强耦合导致光谱宽薛定谔猫，而不是单色单光子的排放。这些猫状态保持部分纠缠与发射器在中间阶段的动态，即使在发射后，由于一个大的分离的时间尺度之间的快速能量弛豫和指数缓慢的退相干。一旦量子比特的退相干最终建立，量子信息就完全转移到发射的猫的状态。
Weak Values and Quantum Nonlocality
纠缠和非定域性研究的框架内的前/后选择系综的援助下，弱测量和两个状态矢量形式。除了EPR玻姆实验，我们重温哈代和柴郡猫实验，其前或后选择状态引起好奇的现象。然后，我们转向更奇特的现象，这表明独立的预先选择和后选择的粒子系综之间存在“新兴的相关性”。这可以被看作是对经典“鸽子洞原理”的量子违反。
Non-locally entangled microwave and micromechanical squeezed cats: a phase transition-based protocol
机电系统目前提供了一条路径，工程量子态的微波和微机械模式，这是基本的和应用的兴趣。特别令人期待的，但尚未观察到的是表现出纠缠的机械状态，其中不同模式之间存在非经典相关;压缩，其中可观察量的量子不确定性降低到标准量子极限以下;和薛定谔猫，其中单个模式被投射在宏观上不同的经典状态的量子叠加中。此外，虽然大多数机电系统的研究都集中在单体或少体的情况下，多体制度仍然几乎没有探索。在这样的机制中，量子相变自然地将其自身呈现为用于量子态生成的资源，从而提供了一种使大量机电系统在高度非经典态中纠缠的途径。在这里，我们将展示如何使用现有的超导电路技术实现（准）量子相变在机电系统的阵列，使纠缠，压缩，薛定谔猫成为同时观察到多个微波和微机械振荡器。
Wigner functions, squeezing properties and slow decoherence of atomic Schrodinger cats
我们考虑了二能级原子系综中的一类态：两个不同原子相干态的叠加，它可以被视为量子光学中通常称为薛定谔猫态的原子类似物。根据组分间的关系，我们定义了极性猫态和非极性猫态。借助于球维格纳函数，这些性质进行了研究。我们发现，非极性猫态一般表现出压缩，其措施取决于猫的组件的分离，也对组成原子的数量。通过求解极性猫态在外界环境中的主方程，我们确定了退相干、耗散的特征时间以及一个新参数--态的非经典性的特征时间。后者是通过维格纳函数的帮助引入的，维格纳函数也用于可视化该过程。特征时间对猫原子数和环境温度的依赖性表明，极性猫态的退相干是令人惊讶的缓慢。
Fast initialization of Bell states with Schrödinger cats in multi-mode systems
本文提出通过绝热和非绝热切换Kerr型哈密顿量，高效变换多模猫态，直接初始化纠缠贝尔态，避免从Fock态初始化，为猫量子比特纠缠提供快速方案。
A healthier stochastic semiclassical gravity: world without Schrödinger cats
针对半经典引力平均场耦合的缺陷，提出基于自发量子监测与反馈的混合经典-量子耦合方法，消除薛定谔猫态、纳入涨落并恢复线性，但相对论化仍受量子基础限制。
Population Dynamics of Schrödinger Cats
该研究建立经典种群动力学与具暗态和局域对称性的Lindblad演化的等价性，提出放松对称性的量子种群动力学模型，发展场论方法并揭示其独特临界标度。
Exact results for Schrödinger cats in driven-dissipative systems and their feedback control
在量子光学中，光子薛定谔猫是两个相干态的叠加，具有相反的相位和大量的光子。最近，这些国家已被观察到的瞬态动力学的驱动耗散谐振器受到工程双光子过程。在这里，我们提出了这类系统的稳态密度矩阵的精确解析解，包括单光子损失，这被认为是不利于实现猫态。我们证明，独特的稳态是一个统计的混合物的两个猫状国家与相反的奇偶校验，尽管显着的单光子损失。稳态的瞬态动力学极大地依赖于初始状态，并且可以通过持续比光子寿命长的数量级的亚稳态机制。通过考虑光子计数组态中的单个量子轨道，我们发现系统在两只猫之间间歇性地跳跃。最后，我们提出并研究了基于这种行为的反馈协议，以产生一个纯猫一样的稳态。
Topological Schrödinger cats: Non-local quantum superpositions of topological defects
拓扑缺陷（如单极、涡线或畴壁）标志着系统中其他地方对对称性破缺真空的不同选择导致不可调和的差异的位置。它们在能量上是昂贵的（它们核心的能量密度达到了之前对称真空的能量密度），但在拓扑上是稳定的（整个流形必须重新排列才能消除缺陷）。我们展示了如何在量子相变的范式模型中，拓扑缺陷可以被置于非局部叠加中，这样-在一个比其核心尺寸大的区域中-系统的序参量是“未定的”，因为它是对称性破缺的冲突选择的量子叠加。我们演示了如何表现出这样的“薛定谔扭结”设计一个版本的双缝实验适合拓扑缺陷。在这样的实验中可检测到的相干性将由于与环境的相互作用而被抑制。我们分析了环境引起的退相干，并讨论了它在对称性破缺中的作用。
Cool for Cats
经典的薛定谔猫态描述了一个可能处于两个宏观上不同的态叠加的系统，例如两个明显分离的振荡器相干态。除了它们在理解量子经典边界方面的作用外，这些态还被认为是为量子精密测量、量子通信和量子计算提供了量子优势。众所周知，这些应用必须面对的困难是，与环境的不可逆相互作用导致叠加在环境未被监测的情况下迅速演化为组分状态的混合。在这里，我们表明，通过工程与环境的相互作用，存在一个大类的系统，可以不可逆地演变成猫的状态。准确地说，我们表明，它是可能的工程师的不可逆过程，使稳态接近纯薛定谔猫态，通过使用双阱系统和环境，包括双光子（或声子）吸收。我们还表明，它应该是可能的，以延长寿命的薛定谔的猫状态暴露在一个传统的单光子散肩环境的破坏性影响。我们的协议应该使它更容易制备和保持薛定谔猫态，这将是有用的应用程序中的量子精密测量和信息处理，以及感兴趣的那些探测量子到经典过渡。
Schrödinger's problem with cats: measurements and states in the Groupoid Picture of Quantum Mechanics
薛定谔的著名的Gedanken实验涉及一只猫被用来作为一个动机，讨论状态的演化组成的经典和量子系统中的广群形式主义的物理理论介绍最近。证明了Birkhoff和von Neumann意义下的经典系统的概念，在输出数可数的情况下，等价于一个具有阿贝尔von Neumann代数的完全不连通群胚.根据Raggio定理，在群胚形式下证明了由经典和量子组成的复合系统的乘积态不可能通过复合系统自身的幺正演化演化而演化为纠缠态.
Schroedinger cats and quantum complementarity
该研究用量子互补性原理解释薛定谔猫悖论，指出猫具有与“死活”互补的明确属性故既死又活，还给出了用于科普的Arduino模拟方案。
Exponential Expansion of Massive Schrödinger Cats for Sensing and Entanglement
提出一种通过高斯动力学指数膨胀初始小叠加态的协议，用于加速传感未知力并实现量子比特非高斯协议下的引力诱导纠缠，显著提升了实验可行性。
Schrödinger cats coupled with cavities losses: the effect of finite and structured reservoirs
本文研究纳米腔中薛定谔猫的产生及其受有限和结构化库损耗的影响，发现有限库碎片传递相同信息，结构化库导致非马尔可夫振荡并影响信息流。
Quantumness of gravitational cat states in correlated dephasing channels
本文研究关联退相位信道中两个引力猫量子比特的量子性，表明增强信道作用间的经典关联可在全过程保护相干性、局部量子 Fisher 信息与 Bell 非定域性，并揭示引力作用和能隙的复杂影响。
A no-go result on observing quantum superpositions
本文证明涉及不可逆过程时某类投影测量不可能，应用于薛定谔猫悖论表明真实猫与经典混合无测量差异，且因缺乏非对易测量基，宏观叠加态不可观测。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。