Probing macroscopic quantum states with a sub-Heisenberg accuracy
在降低经典本底噪声方面取得的重大成就将允许宏观系统通过连续测量（即条件化）制备接近海森伯极限的量子态。为了探测条件量子态和确认量子动力学，我们提出了一种最佳的时域变分测量，其中零差检测相位随时间变化。该协议允许我们表征低于海森堡不确定性的宏观量子态-即量子断层扫描-并且唯一的限制来自读出损耗，其以与Kimble等人提出的频域变分方案类似的方式进入。在没有读出损失的情况下，它与Vyatchanin等人发明的用于检测具有已知到达时间的引力波（GW）信号的反作用回避方案相同。作为一个特殊的例子，并激励宏观量子力学（MQM）实验与未来的GW探测器，我们主要集中在自由质量限制-特征测量频率远高于振荡器频率-并进一步假设经典噪声是马尔可夫的，它捕获了宽带GW探测器的主要特征。此外，我们考虑在GW探测器中验证宏观测试质量之间的Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）型纠缠，这使得能够测试Diosi和Penrose提出的一个特定版本的引力退相干。
2010-02-23 quant-ph
Probing dynamical symmetry breaking using quantum-entangled photons
我们提出了一个输入/输出分析的光子相关实验，其中量子力学纠缠双光子态与放置在一个宏欧曼德尔（HOM）设备的一个手臂的材料样品相互作用。我们证明了输出信号包含了与样品中微观量子态纠缠的详细信息。特别是，我们将该方法应用到一个开放系统的迪克模型内的一个共同的光子模式相互作用的发射器合奏。我们的结果表明，相当多的动力学信息，自发对称性破缺可以揭示这样的实验系统。
2017-07-11 quant-ph
Can the Quantum Measurement Problem be resolved within the framework of Schroedinger Dynamics and Quantum Probability?
我们对标题中提出的问题给予肯定的回答。我们的论点是基于一个处理的薛定谔动力学的复合材料的量子微系统，S，和宏观测量仪器，我，由N个相互作用的粒子。该装置的指针位置由其代表性希尔伯特空间的正交子空间表示，这些正交子空间是粗粒度宏观可观测量的同时特征空间。通过大偏差原理明确地考虑它们的宏观性，我们证明了，对于一个适当设计的装置I，复合（S+I）的演化导致S的波包的减少和这个微系统的合成态与I的指针位置之间的一一对应，直到完全可以忽略的校正，随N呈指数下降。
2007-10-17 math-ph math.MP quant-ph
Photon statistics in the macroscopic realm measured without photon-counters
在光子太多而无法被任何光子计数探测器计数的宏观领域中，光子统计可以通过使用简单地赋予线性响应的探测器来测量。我们将一个这样的探测器插入到传统的光子计数装置中，每当探测器通过其初级光电探测过程产生大量元电荷来响应光时，光子计数装置返回一个电压。我们仅假设，当单个电荷是光生的时，电压的概率密度是相对于其平均值窄的分布。在该假设下，输出电压可以被适当地分箱，使得它们的概率分布与光生电荷的概率分布相同，即，与探测到的光子的概率分布相同。
2009-06-15 quant-ph
New Tests of Macroscopic Local Realism using Continuous Variable Measurements
我们表明，量子力学预测爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论（EPR），也与本地隐藏变量理论的矛盾，光子数测量具有有限的分辨能力，在光子数结果中施加的不确定性，这是宏观的绝对值。我们展示了这如何可以被解释为一个新的，非常强的前提，称为宏观局部实在论的失败。我们把这个前提与薛定谔猫悖论联系起来。我们提出的实验确保入射到每个测量设备上的所有场都是宏观的。我们表明，一个替代的测量方案对应于平衡零差检测正交相位振幅。这意味着，无论是EPR的相关性或失败的本地现实主义预测连续变量（正交相位振幅）的测量，可以执行一个修改后的实验，这将导致更强的宏观本地现实主义的前提下的结论。
2001-01-12 quant-ph
Quantum measurements without macroscopic superpositions
研究了一类量子测量模型。一个微观物体与一个宏观指针纠缠在一起，使得可观察到的被测物体的每个特征值都与一个特定的指针偏转有关。不同的指针位置在水浴的影响下相互退散。对象指针纠缠和不同指针读出的去相干同时进行。宏观上不同的对象指针状态的混合物可能会出现，而没有干预宏观叠加。最初，对象和设备是统计独立的，而后者具有指针和浴根据亚稳态局部热平衡相关。我们得到明确的结果与时间相干性衰减的对象指针动力学一般既不是指数也不是高斯。退相干时间不依赖于细节的指针浴耦合，如果它是小于浴相关时间，而在相反的马尔可夫制度的衰减强烈依赖于耦合是欧姆或超欧姆。
2008-05-22 quant-ph
Macroscopic superpositions via nested interferometry: finite temperature and decoherence considerations
近年来，人们对产生宏观量子态的光机械器件产生了很大的兴趣。在这里，我们专注于通过嵌套干涉实现宏观叠加的建议方案。我们考虑了有限温度对产生的叠加的影响。我们还详细研究了该方案的可行性，探测各种新的退相干机制。
2012-07-09 quant-ph
Macroscopic superpositions and gravimetry with quantum magnetomechanics
我们利用磁机械悬浮质量谐振器在量子制度，以制备高度宏观量子叠加态。使用这些宏观叠加，我们提出了一种新的干涉测量协议进行绝对重力测量的灵敏度，超过了最先进的原子干涉仪和角隅棱镜重力仪的一个因素的20。此外，我们的计划允许探测的引力场的长度尺度比其他方法小八个数量级。
2014-12-22 quant-ph
Probing flux and charge noise with macroscopic resonant tunneling
本文报道了利用宏观共振隧穿测量rf-SQUID磁通量子比特中的磁通和电荷噪声。我们测量了从初始阱中的最低能态到目标阱中的基态和第一激发态的非相干隧穿速率。测量结果由两个峰组成。第一个峰值对应于隧穿到目标阱的基态，并且由通量噪声主导。第二个峰是由于隧穿到激发态，并且由于由电荷噪声主导的阱内弛豫过程而更宽。我们开发了一个理论模型，使我们能够在一个实验设置中提取有关通量和电荷噪声的信息。该模型在很宽的动态范围内与实验数据吻合得很好，并提供了表征电荷和磁通噪声的参数。
2022-10-04 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing atoms and molecules close to macroscopic bodies
该教授资格论文总结了作者在片上集成原子源制备、近场Casimir-Polder相互作用温度特性验证、纳米结构原子蒸气光谱基准研制及近表面分子气体光谱实验可行性探索方面的研究进展。
2023-12-19 physics.atom-ph quant-ph
Creating and probing macroscoping entanglement with light
我们描述了一个方案，显示了在具有大质量可动镜的腔系统中由辐射压力产生的宏观光机纠缠的特征。我们考虑的系统揭示了真正的多体纠缠。在我们的方案中，通过场-场量子关联，我们强调了涉及不可接近的大质量物体的纠缠是如何解开的。
2006-09-27 quant-ph
Macroscopic entanglement between wave-packets at finite temperature
研究了两个有限谱宽波包的集体算符在两种不同的多模参数下变换（MPDC）过程近似下的纠缠：成对和一对多相互作用模式.对于集体算子，我们选择由其微观模式振幅的傅里叶变换定义的每个波包的宏观振幅。该方法旨在响应于现实的实验条件，其中测量装置可能不解析单个微观模式振幅，而是解析波包的集体振幅。为了量化两体宏观纠缠，我们使用对数负性。我们将宏观纠缠度的时间依赖性与系统的复杂性（模数和相互作用模式）和温度联系起来。结果表明，在一对多相互作用下，宏观纠缠度随微模数的增加而线性增加，而在成对相互作用下，宏观纠缠度随微模数的增加而线性增加。此外，在一对多模式中，纠缠的诞生时间和临界温度随着微模数目的增加而减小。我们绘制了两种相互作用模式的图，并将集体纠缠度与图中每个顶点（模式）的连通度和指数联系起来。我们的结论是，量子信息和计算任务可以更有效地实现通过操纵适当的集体运营商在一些宏观系统，然后通过使用它们的微观同行。
2012-10-10 quant-ph
Quantum measurement as driven phase transition: An exactly solvable model
提出了一个量子测量模型，其目的是描述这种现象的统计力学方面，从一个纯粹的哈密顿公式。宏观测量装置被建模为理想玻色气体，其序参量，即凝聚态的振幅，是指针变量。它示出的属性的不可逆性和遍历性打破，这是固有的模型装置，确保外观的明确的测量结果，并提供了一个动态实现的波函数减少或崩溃。测量过程分两个步骤进行：首先，被测系统状态的降低发生在一段有序时间内$\hbar/(TN^{1/4})$，其中$T$是设备的温度，而$N$是其自由度的数量。该退相干过程由设备-系统相互作用控制。在第二步中，在装置平衡的更长时间尺度上，在装置和被测系统之间建立经典相关性。讨论了模型参数对测量非理想性的影响。薛定谔小猫，EPR设置和信息传输进行了分析。
2001-02-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Atomic quantum superposition state generation via optical probing
我们分析了一个协议的性能，准备在两个宏观上可区分的状态叠加的原子系综。该协议依赖于有条件的测量上进行的光场，它与检测前的光学腔内的原子相互作用，我们研究腔增强探测与连续光束的相干和压缩光。在分析中使用的随机主方程表示在探测系统的哈密顿量和探测系统和探测场之间的相互作用，因此是相当普遍适用的。
2008-12-21 quant-ph
Getting information via a quantum measurement: the role of decoherence
在这项工作中，我们调查之间的关系量子测量和退相干，为了正式表达的必要性，后者获得一个信息输出从前者。为此，参照理想量子测量的冯·诺依曼方案，我们首先寻找在量子测量极限之外，主系统与测量仪器之间的相互作用必须具有的最小结构，以恰当地描述该过程，然后分析由一个这样的相互作用引起的动力学演化。该分析是通过最近引入的研究开放量子系统的方法，即与环境相干态的参数表示，使我们能够确定一个必要条件，该设备的量子态必须fullfil，以提供信息的可观察测量。我们发现，这个条件严格意味着退相干的主系统，相对于厄米算子的本征态，代表测量的可观察，从而建立，不可能有信息流从量子系统到可读的分析器，除非发生退相干。动态纠缠产生的相关性被强调，和测量装置的可能的宏观结构的后果也被评论。
2015-01-24 quant-ph
Probing semi-macroscopic vacua by high fields of lasers
激光的发明立即使我们能够探测物质中光子相互作用的非线性，例如弗兰肯等人所证明的。的二次谐波产生的检测和布里渊前向散射过程的激发。随着高功率高能激光器的最新进展，以及利用激光器和探测器对激光与物质相互作用的非线性研究的实例，我们展望了在比高能加速器提供的微观尺度更大的时空尺度上探测真空中光子相互作用的非线性的可能性。迄今为止还没有发现真空中量子电动力学（QED）的欧拉-海森堡非线性，我们应该可以用强激光场来检测。同时，我们的方法应该使我们处于一个更敏感的位置，探测已经假设的可能的轻质量场。随着大量的相干光子的可用性，我们建议的测量方法包括相敏（对比度）成像，避免基座噪声和在真空中的光子非线性在一个长的共同传播距离引起共振激发的二次谐波检测方案。这些方法开辟了大量的新的实验参数制度的探索光子在真空中的非线性覆盖力范围从电子质量尺度低于neV。
2010-06-23 gr-qc hep-ph quant-ph
Probing deformed commutators with macroscopic harmonic oscillators
最小可观测长度是旨在合并量子物理和引力的理论的共同特征。量子力学，这一概念与位置测量中的非零最小不确定性相关联，该不确定性被编码在变形的对易关系中。尽管理论上的兴趣越来越大，但该主题完全缺乏专门的实验，变形参数的界限大致从间接测量中推断出来。正如最近提出的，低能量机械振荡器可以允许揭示修改的换向器的效果。在这里，我们分析了高品质因数的微型和纳米振荡器的自由演化，跨越了广泛的质量周围的普朗克质量$m_{\mathrm{P}}$（${\approx 22\,μ\mathrm{g}}$），并比较它与变形动力学模型。以前对量化换向器变形的参数的限制大大降低。
2015-08-25 gr-qc physics.optics quant-ph
Probing van der Waals interactions and detecting polar molecules by Förster resonance energy transfer with Rydberg atoms at temperatures below 100 mK
在低于100 mK的平移温度下，研究了里德伯氦（He）原子与基态氨（NH $_3$）分子之间的电场控制的Förster共振能量转移（FRET）。实验是在束内碰撞装置上进行的，用NH $_3$的脉冲超声束在He中播种。本文研究了氦原子三重里德堡态（主量子数为38，39和40）之间的一系列Förster共振和NH原子$_3$的反转间隔。共振宽度低至$100\pm20$ MHz的观察与电偶极跃迁矩为3270 D的Rydberg-Rydberg跃迁。这些宽度是由平均质心速度为$19.3\pm2.6$ m/s的双星碰撞产生的。对于过渡，其中最初准备的里德堡态被强烈极化，与大诱导静电偶极矩，碰撞伙伴之间的范德华相互作用增加的共振宽度为$\sim750$ MHz。从FRET率的测量观察到的最大共振，NH $_3$的密度$(9.4\pm0.3)\times10^{9}$ cm $^{-3}$在上部的基态反转子级的相互作用区域的装置被确定非破坏性。
2022-11-17 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Probing Spontaneous Wave-Function Collapse with Entangled Levitating Nanospheres
波函数坍缩模型被认为是标准量子力学在宏观层次上的修正理论。通过在薛定谔方程中引入非线性随机项，这些模型做出了与标准量子力学不同的预测，即从根本上不可能在宏观叠加中制备宏观系统。这些模型的有效性只能通过实验来检验，因此非常需要这种实验的有效协议。在这里，我们提供了一个协议，能够探测假设的崩溃效果的纠缠的质量中心运动的两个纳米球光学困在一个法布里-珀罗腔。我们发现，崩溃噪声的结果在大幅度减少的稳态纠缠和纠缠，有和没有崩溃的效果，显示出可区分的缩放与某些系统参数，这可以用来明确地确定这些模型的效果。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Local properties of entanglement and application to collapse
当一个宏观的量子系统与一个微观的量子系统纠缠时，这种纠缠不是立即完全的，而是逐渐的和局部的。这一局部性的研究是本工作的出发点，并显示出意想不到的和详细的属性之间的测量设备和微观测量系统的纠缠的产生和传播。特别重要的是在有限速度的非线性波中纠缠的传播。当应用于宏观系统与环境的纠缠时，该研究也得到了关于由此产生的无序态的新结果。最后，提出了一种波函数坍缩的机制，它是由于微扰作用在被测系统与被测系统之间的局域纠缠的增长中产生的。
2013-09-26 quant-ph
The Apparatus Strikes Back: Momentum Conservation and the Cost of Spatial Superpositions
Federal University of Goiás（戈亚斯联邦大学）；University of São Paulo（圣保罗大学）
研究将大质量粒子制备成空间叠加时面临的问题，发现动量守恒和装置量子性质带来的约束，通过分析反冲位移与装置质心态相干长度关系得出定量约束，揭示其对相关实验和测试的影响及保守性。
2026-07-14 gr-qc quant-ph
Many Time Interpretation Of the Quantum Measurement Process
多时间解释（MTI）提出，关于（系综的）每个单个对象的每个随机“量子跳跃”（“减少”）代表时间的（随机）选择（变化）的结果。因此，每一个单一的对象都经历它自己的（局部的）随机选择的时间，这对它来说是真实的，就像宏观时间在经典物理学中是真实的一样。因此，MTI提出的不是关于宏观时间的“非决定论”，而是关于（随机选择的）当地时间的“决定论”。在一个公理化中，它包括复合系统“单一对象+设备+环境”，MTI导致：（i）认识到放大过程是测量过程的基本“部分”，（ii）关于“整体”的薛定谔方程O+A+E的无效性，这使得“状态还原过程”不必要和非物理的，（iii）宏观不可逆性的自然演绎，和（iv）MTI与任何现有测量理论或解释的不等价性。因此，在MTI中，测量问题基本上简化为对量子效应的搜索，这将允许时间的局部随机变化。
1998-10-10 quant-ph
Quantitative probing of quantum-classical transition for the arrival time distribution
量子力学的经典极限问题的基础上重新审查的计划，使量子经典协议出现的方式进行定量研究，同时通过中间质量范围之间的微观和宏观域。作为这样一个计划的一个具体应用，我们调查的量子时间分布的经典极限-一个研究领域，在很大程度上尚未探索。为了这个目的，我们专注于到达时间分布，以检查的方式有关的量子到达时间分布，这是定义在概率流密度逐渐接近相关的经典统计结果的系综，对应于高斯波包演变的线性势。
2009-06-05 quant-ph
Probing gravity-related decoherence with a 16 $μ$g Schrödinger cat state
本研究通过16微克机械谐振子的薛定谔猫态退相干实验，检验了与引力相关的Diósi-Penrose波函数坍缩模型，探讨宏观叠加态破坏的机制。
2023-05-08 quant-ph
Macroscopic quantum entanglement between an optomechanical cavity and a continuous field in presence of non-Markovian noise
该研究针对非马尔可夫噪声环境，构建了可数值量化未解析边带区相干光驱动光机械腔与连续光场间纠缠的框架，并应用于先进LIGO场景，给出了噪声下纠缠存在的参数区间，拓展了宏观量子纠缠的研究体系。
2024-03-05 quant-ph
Computational solution to quantum foundational problems
本文认为，从分子、原子到宏观外延世界的任何物理层次都要求量子线性的适用性，这导致了量子理论中的一个主要基础问题，即"测量问题"，实际上它具有计算性质：这意味着有一个通用算法，它保证了在合理的时间内，对每一个物理系统，薛定谔方程的精确解，而不管它包含多少组成微观粒子。从计算复杂度理论的角度来看，这一要求相当于假设计算复杂度类P和NP相等，而这被广泛认为是非常不可能的。如论文所示，接受称为指数时间假设的不同计算假设（涉及P! NP）将证明微观量子系统和宏观设备之间的分离（通常称为海森堡切割），因为这个假设，如果是真的，将意味着确定性量子和经典描述不可能重叠，以便从微观状态获得宏观对象的完整属性的严格推导。
2014-06-16 quant-ph
The Measurement Process in Local Quantum Theory and the EPR Paradox
我们用定性的方法描述了量子力学中测量过程的一种可能的图景，它考虑到：1。被观察系统与测量仪器的微观部分之间相互作用的有限且非零的持续时间T; 2.该装置的有限空间尺寸R; 3.事实上，测量装置的宏观部分，具有将该相互作用的效应放大到宏观尺度的作用，由非常大但有限数量N的粒子组成。传统的测量图，作为一个将纯态转变为混合态的瞬时作用，只出现在N和R趋于无穷大，T趋于0的极限。我们在这里勾勒出一个拟议的方案，它仍然应该在数学上精确，以便分析其含义，并在特定的模型中测试它，我们认为，在量子场论中，这幅图应该适用于表达给定理论动力学的唯一时间演化，并且应该遵守定域性原理。我们评论爱因斯坦·波多尔斯基·罗森的思想实验（部分修改了本笔记早期版本中关于这一点的讨论），这里只根据局部可观测量（而不是全局可观测量，作为一个粒子或极化可观测量）重新表述。测量过程的局部图景有助于使人们清楚地认识到，这与局部性原则并不冲突。
2012-09-27 hep-th math-ph math.MP
Macroscopic tunnel splittings in superconducting phase qubits
基于约瑟夫森结的量子比特相干时间对于量子计算来说太短了。最近探测超导相位量子比特的实验揭示了以前在跃迁能谱中看不到的精细分裂。这些分裂被归因于新的微观自由度（微谐振器），一个以前未知的退相干源。我们表明，宏观共振隧穿在极不对称的双势阱的相位量子比特可以有观测结果，是惊人的相似的观测数据。
2005-05-27 cond-mat.supr-con quant-ph
The three and a half layers of dynamics : analog, digital, semi-digital, analog
量子理论在解释大多数物理现象方面极为成功，并且与任何实验都不矛盾。然而，该理论有许多令人困惑的特点：概率的发生，微观和宏观之间的不明确的区别，宏观物体位置上叠加的无法解释的缺失，该理论对外部经典时间的依赖，以及实验证实但在EPR实验中光锥之外的特殊“影响”。这些谜题指向了量子理论和我们目前对时空结构的理解之间的冲突，并暗示了更深层次理论的存在。在这篇文章中，我们提出的情况下，在基础理论的物质和时空的自由度是非交换矩阵，但动力学是模拟的。一个类似于物质和时空动力学的数字量子理论出现在这个更深层次理论的统计热力学近似中。当大多数物质聚集成宏观结构时，它表现出经典的行为，并在时空中引发经典动力学;这是最终的模拟极限，我们的宏观世界。在数字层和最上层的模拟层之间是标准量子理论的领域--微观物体及其与经典时空背景下测量仪器的相互作用：半数字近似。这种多层次的动力学描述可以解释量子理论令人困惑的特征，并且可以通过正在进行的实验室实验进行验证。
2011-06-05 quant-ph
Probing the quantum motion of a macroscopic mechanical oscillator with a radio-frequency superconducting qubit
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；ENS-Université PSL（巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学）；Collège de France（法兰西学院）；Alice & Bob
利用射频超导量子比特探测宏观机械振子的量子运动，揭示热占据与量子反作用，并探索引力诱导退相干的测试可能性。
2026-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmission Estimation at the Fundamental Quantum Cramér-Rao Bound with Macroscopic Quantum Light
量子精密测量领域寻求将量子技术和/或资源应用于经典感测方法，其目标是增强参数估计的精度，使其超过利用经典资源所能实现的精度。理论上，对于给定的探测态，参数估计的基本最小不确定性受量子Cramér-Rao界的限制。从实践的角度来看，有必要找到可以饱和这个基本限制的物理测量，并通过实验证明可以以所需的精度进行测量。在这里，我们进行实验，饱和的量子克拉美-拉奥界的传输估计在很宽的范围内的传输时，探测系统的研究与明亮的双模压缩状态。为了适当地考虑到量子态产生过程中的缺陷，我们扩展了我们以前的理论结果，将所产生的量子态的测量特性结合起来。对于我们的最大传输水平84%，当使用强度差压缩为8 dB的明亮双模压缩态进行探测时，我们显示传输估计方差比最佳经典协议降低了62%。假设传输估计是许多感测协议的组成部分，例如等离子体感测、光谱学、检测器的量子效率的校准等，所提出的结果有望对各个研究领域的许多应用产生重大影响。
2022-01-21 physics.optics quant-ph
Statistical properties of quantum jumps between macroscopic states of light: reading an operational coherence record
Department of Physics, AlbaNova University Center（阿尔巴诺瓦大学中心物理系）
该研究提出了一种实验装置，通过分析宏观光态的量子跃迁统计特性，揭示量子相干性在操作性相干记录中的表现。
2026-11-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum statistical mechanical derivation of the second law of thermodynamics: a hybrid setting approach
基于量子统计力学和微观量子动力学，我们证明了宏观系统的普朗克原理和开尔文原理。我们考虑一个混合量子系统，它由热力学系统，这是最初在热平衡，和“设备”的操作前，并假设整个系统的演变自主。这为宏观系统的第二定律提供了令人满意的推导。虽然文章的主体是自成一体的，但有两个关于密切相关主题的补充说明，即熵增加定律和基于单位时间演化的方法。
2016-04-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Leggett--Garg inequality violations with a large ensemble of qubits
我们研究如何在准宏观系统的离散内部自由度影响违反Leggett-Garg不等式，测试的宏观现实主义的时间关联函数的基础上。作为一个具体的例子，我们专注于集体和个人噪声的量子位的合奏。这种通用模型可以描述一系列物理系统，包括腔中的原子、金刚石中NV中心的电子或核自旋、Y $_2$ SiO $_5$中的铒、硅中的铋杂质或超导电路阵列，仅举几例。这样大的系综可能比迄今为止用于检验莱格特-加格不等式的其他系统更宏观，并开辟了一条在宏观尺度上探索量子力学边界的途径。我们发现，由于这种合奏的非平凡的内部结构，不同的测量方案的行为，在噪声的影响下，可以是令人惊讶的。我们讨论了哪些测量方案是最佳的通量量子比特和NV中心，以及一些技术限制和困难，观察这种违反与当今的实验。
2016-04-14 quant-ph
Macroscopic coherence between quantum condensates formed at different times
我们证明了在不同时间产生的量子凝聚体之间的宏观相干性，分离超过粒子退相时间。这是可能的，因为激子-极化激元的修饰光物质性质，其可以通过在明确定义的动量下的光激发共振地注入。我们发现，凝聚体之间的相干性的建立取决于粒子之间的相互作用，粒子密度，以及温度，尽管凝聚体的非平衡性质，而粒子的质量在共振注入的极化激元的凝聚中没有作用。该实验还使我们有可能直接测量由极化激元-极化激元相互作用能引起的大的非线性相移。我们的研究结果为不同凝聚体之间的相干性提供了直接证据，并展示了一种新的方法来探测它们的超快动力学，在物质相干性的研究以及在量子信息和超快逻辑等实际应用中开辟了新的方向。
2013-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Curie-Weiss model of the quantum measurement process
求解了满足理想量子测量要求的哈密顿模型。系统S是自旋- $\half$，其$z$ -分量通过与装置A=M+B耦合来测量，装置A = M + B由磁体$\RM$和声子浴$\RB$组成，磁体$\RM$由具有四次无限程伊辛相互作用的一组$N\gg 1$自旋形成，声子浴温度为$T$。最初，A处于亚稳顺磁相。这个过程涉及几个时间尺度。在没有受到太大影响的情况下，A首先作用于S，S的状态在很短的时间内崩溃。其机制不同于通常的退相干。在它的不可逆转性实现后不久。最后，由S在M上感应的场，它可以取两个相反的值，概率由玻恩规则给出，驱动A进入其上或下铁磁相。总的最终状态涉及M中记录的结果与S的状态之间的预期相关性。因此，该测量由标准量子统计力学解释，并且其特定特征由装置的宏观尺寸产生。
2002-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech hep-th
On observation of position in quantum theory
牛顿动力学和斯克罗丁格动力学可以在同一希尔伯特空间框架内以物理上有意义的方式表达。这一事实最近被用来发现经典运动和量子运动之间的一种意想不到的关系，这种关系超出了埃克塞特定理所提供的结果。还发现了正态概率分布与玻恩定则的关系式，提出了后者的动力学机制，并将其应用于宏观和微观系统的测量。发现了经典的布朗运动与态空间上的扩散之间的关系。在新的框架下研究了测量装置在量子理论中的作用。结果表明，所谓的崩溃的波函数是不测量特定的，并不需要“浓度”附近的本征态的测量观察。相反，它被解释为在与设备和环境的相互作用下，状态在状态空间上的共同扩散。这反过来又为宏观物体在空间中的确定位置提供了一个基本理由。
2018-05-19 math-ph math.MP quant-ph
Non-classical state generation in macroscopic systems via hybrid discrete-continuous quantum measurements
非经典态的产生是整个实验量子科学的重要组成部分，用于量子信息应用和探索物理基础。在这里，我们研究了量子非破坏正交测量和单量子加/减的排列，以制备玻色子系统中的量子叠加态。每个置换的性能进行量化和比较使用几种不同的非经典标准，包括维格纳负性，非经典深度，最佳保真度与相干态叠加。我们还比较了我们的协议使用压缩而不是正交测量的性能，并发现正交测量提供的净化可以显着增加产生的非经典性。我们的方法非常适合在光物质系统，如量子光学力学和原子自旋系综的实施，并提供了相当大的鲁棒性初始热占领。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entanglement between Distant Macroscopic Mechanical and Spin Systems
纠缠是多体量子系统的一个重要性质，其特征是物体的量子态不受空间距离的影响而不可分离。在越来越宏观和不同的系统之间产生纠缠是量子科学中正在进行的努力，其使得能够实现混合量子网络、量子增强感测以及探测量子理论的基本极限。混合系统的不一致性和量子关联的脆弱性阻碍了宏观混合纠缠的产生。在这里，我们证明，第一次，产生的纠缠态之间的运动的宏观力学振子和集体原子自旋振子，作为见证下的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森方差低于可分性极限，$0.83 \pm 0.02<1$。机械振荡器是毫米大小的电介质膜，自旋振荡器是磁场中的$10^9$原子的系综。通过两个空间分离的系统传播的光产生纠缠，由于集体自旋发挥了有效的负质量参考系的作用，并在理想情况下提供了一个无反作用的子空间;在实验中，量子反作用被抑制了4.6 dB。我们的研究结果铺平了道路，超越标准量子灵敏度极限的运动测量力，加速度和引力波检测的应用，以及对基于远程传输的协议在混合量子网络。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
