Timing the moment when atom decays (and Schroedinger's cat dies)
本文提出用近经典宏观时钟探测原子发射光子的时刻,指出测量结果取决于时钟精度与光子能量范围宽度的关系,并借此探讨薛定谔的猫问题。
2023-09-26 quant-ph
On the Role of Entanglement in Schroedinger's Cat Paradox
本文对薛定谔的“猫悖论”的核心进行了重新研究。我们认为,人们必须明确区分宏观猫态的叠加和纠缠态的叠加,其中包括猫的状态。它示出,在第一个实例中复发退相干或其他机制是没有必要的,在这种特殊情况下,以解释宏观叠加的情况。此外,我们提出了两个量子光学实验的修改版本作为experimenta crucis。严格地应用,量子力学形式主义将问题简化为一个纯粹的伪悖论。
2007-05-23 quant-ph
The Double Quantum Dot Feline Cousin of Schroedinger's Cat: An Experimental Testbed for a Discourse of Quantum Measurement Dichotomies
在量子测量理论中,涉及观测者的作用、客观现实、波函数的坍缩和测量结果的实现的有趣的二分法被投射到一个病态的gedanken实验中,该实验涉及通过弱连接耦合的双量子点系统中的单电子。
1999-12-27 quant-ph
Contractive Schroedinger cat states for a free mass
自由量子粒子的收缩态由Yuen [Yuen HP 1983 Phys.Rev.Lett. 51,719],试图逃避重复位置测量的标准量子限制。我们展示了如何适当的家庭的两个和三个组件的“薛定谔猫状态”能够支持非平凡的位置和动量观测量之间的相关性,导致收缩行为。压缩薛定谔猫态的存在暗示了非经典态在精密测量方案中的潜在新作用。
2003-03-06 quant-ph
Taming an Optical Schroedinger's cat - A quantum non-demolition approach
描述了一个在腔模中表征光学猫态的干涉实验。我们的方法描述了如何测量组成猫态的不同相干态的振幅和相位。我们表明,使用最近提出的量子非爆破测量技术,我们可以绕过相干态叠加测量中固有的退相干问题。
2017-06-28 quant-ph
The Nine Lives of Schroedinger's Cat
这篇硕士论文调查了非相对论性量子力学的九种解释。广泛的参考。所涵盖的解释包括:正统解释,玻尔的解释,心灵导致崩溃的观点,隐变量,多世界解释,多心灵解释,玻姆的解释和两种基于退相干历史的解释。
1995-01-27 quant-ph
Photon adding and subtracting and Schroedinger-cat generation in conditional output measurement on a beam splitter
利用分束器的条件输出测量,研究了光子的加减问题。结果表明,对于各种类型的状态,相应的光子添加和减态可以制备。分析结果,特别强调光子添加和减压缩真空状态,这被发现代表两种不同类型的薛定谔猫类状态。讨论了真实光计数和Fock态制备的影响。
1997-08-09 quant-ph
Deterministic amplification of Schroedinger cat states in circuit quantum electrodynamics
提出了一种基于最优状态转移的确定性放大光子薛定谔猫态的动力学方案。该方案可以在强耦合量子位腔系统中实现,并且非常适合于最先进的超导电路的能力。理想的分析方案进行比较与开放的Jaynes-Cummings模型与现实的设备参数的完整模拟。这种放大工具可用于非经典连续变量态的实际量子信息处理。
2015-08-05 quant-ph
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。
2000-04-05 cond-mat quant-ph
Schroedinger-Cat Entangled State Reconstruction in the Penning Trap
本文提出了一种层析成像方法,用于重建潘宁阱中电子回旋自由度和自旋自由度的全纠缠量子态。对几个重要量子态的重构进行了数值模拟,结果表明该方法具有较高的精度。
2000-07-20 quant-ph
Comment on ``Creating Metastable Schroedinger Cat States''
在仔细分析了最近由Slosser和Milburn [Phys. Rev. Lett. 75,418(1995)],我们得出的结论是-在现实条件下-他们的方案在产生宏观可区分的量子态的线性叠加方面并不比通常的量子光学克尔效应有效得多。
1996-07-31 quant-ph
Re-assessment of the state of Schroedinger's cat, final version
薛定谔猫的量子态通常被错误地描述为“死”和“活”的叠加态,尽管Rinner和Werner认为猫在局部上应该被认为是处于非叠加态的混合态。在这里,严格证明了猫不在叠加态中。这是衡量问题的核心。非定域双光子干涉实验通过探测在其叠加项之间插入的可变相位因子的影响来进一步阐明测量状态。这些实验表明,这两个子系统真的是在局部混合状态,而不是叠加,他们告诉我们什么测量状态叠加实际上叠加。它们表明,测量既没有把薛定谔核叠加态中的相干性传递给猫,也没有传递给核,而只是传递给它们之间的相关性。这解释了崩溃过程-但不是其随后的不可逆耗散-在单一动力学的背景下,不需要外部实体,如环境,人类思想,其他世界或崩溃机制。
2022-06-08 quant-ph
Classical behavior of a macroscopic Schroedinger cat
我们研究了经典和量子系统与无限多个谐振子所代表的经典环境的线性相互作用的动力学。环境诱导量子态的动力学局域化为广义相干态,其中$\hbar \to 0$极限总是存在的,并再现经典运动。我们通过考虑薛定谔猫的例子来描述这种局部化对宏观系统行为的影响。
1998-09-01 cond-mat quant-ph
Entanglement between charge qubit states and coherent states of nanomechanical resonator generated by AC Josephson effect
我们考虑了一个纳米机电系统,该系统由一个可移动的库珀对盒量子比特组成,该量子比特受到一个静电场的作用,并通过隧穿过程耦合到两个体超导体。我们认为量子比特动力学与量子振荡器的动力学有关,并证明了如果满足一定的谐振条件,则在超导体之间施加的偏置电压会产生由量子比特态和振荡器的相干态的纠缠表示的状态。结果表明,这种纠缠的结构可以控制的偏置电压的方式,产生的纠缠,将所谓的猫态-相干态的叠加。通过分析纠缠熵和相应的Wigner函数,我们刻画了这种态的形成和发展。实验上可行的检测的效果,通过测量的平均电流也被认为是。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Feedback for Protection of Schroedinger-cat states
本文综述了利用量子反馈对抗电磁腔中类薛定谔猫态退相干的研究进展,重点介绍了我们最近提出的一种基于注入适当制备的“探针”和"反馈“里德伯原子的自动机制.在后一种方案中,从探针到反馈原子的信息传输直接由第二辅助腔介导。探测原子的探测效率不再是一个关键参数,并且使用目前可用的技术可以显着增加线性叠加态的退相干时间。
2000-04-06 quant-ph
Quantum Superposition of Parametrically Amplified Multiphoton Pure States whitin a Decoherence-Free Schroedinger-Cat Structure
采用量子注入纠缠态光参量放大器的新方法,将参量下转换产生的光子对的量子纠缠和叠加特性放大到高维自旋1/2希尔伯特空间。的维格纳函数和字段的关联函数的结构显示了一个无消相干,多光子薛定谔猫行为的发射场,这在很大程度上是可检测的压缩真空噪声。此外,由于系统的纠缠特性,我们发现系统具有多粒子量子不可分性和Bell型非定域性。这些相关的量子特性分析了几个行波光学配置意味着不同的输入量子注入方案
1999-05-14 quant-ph
Quantum-optical catalysis: generating "Schroedinger kittens" by means of linear optics
我们报道了相干叠加态的制备和表征,|0> + alpha| 1>通过分束器上的条件测量来测量电磁场。如果相干态和单光子Fock态同时存在,|1>存在于两个输入端口中,并且在另一个分束器输出中记录单个光子。因此,单光子扮演了“催化剂”的角色:它明确地存在于相互作用的输入和输出通道中,但有助于产生非经典光态。
2002-03-01 quant-ph
Copenhagen interpretation can survive the upgraded Schroedinger's cat Gedankenexperiment
最近,Frauchiger和Renner提出了一个Gedanken实验,声称能够证明量子理论不能一致地描述自身的使用。本文指出,Frauchiger和Renner的结论实际上来自于他们对某些量子态的错误描述。有了正确的描述,无论使用哪种量子解释理论,都不会有不一致的结果。特别是,哥本哈根解释可以同时满足Frauchiger和Renner的所有三个假设(C),(Q)和(S),因此它不存在一致描述自身使用的问题。
2020-06-15 quant-ph
Using Schroedinger cat quantum state for detection of a given phase shift
本研究提出利用薛定谔猫态注入干涉仪暗端口,结合强经典光,通过光子数测量实现明确检测给定相移,且误报概率消失,漏报概率可低至0.1。
2024-05-27 quant-ph
Schroedinger cat-like states by conditional measurements on a beam-splitter
提出了一种利用条件测量产生单模光场类薛定谔猫态的方案。将压缩真空馈入分束器,并对其中一个输出通道中的光子进行计数,另一个输出通道中的条件态表现出许多与具有相反相位的两个相干态的叠加非常相似的性质。我们提出了分析和数值计算结果的光子数和正交分量分布的条件状态和他们的维格纳和胡西米函数。此外,我们讨论了现实的光计数的状态的影响。
1996-12-02 quant-ph
Schroedinger Cat: Entanglement test in a Micro-Macroscopic system
一个由N= 3.5 x 10^4个光子组成的量子叠加宏观态与一个相距很远的单光子态(微观态)纠缠。准确地说,通过非线性光学过程产生纠缠光子对,然后将该对中的一个光子注入到对任何输入偏振态操作的光学参量放大器(OPA)中,即注入到相位协变克隆机中。这样的变换建立了单光子场和多粒子场之间的联系。然后,我们证明了非可分性的二分系统,通过采用本地过滤技术内的一个积极的运营商值的测量。
2008-06-13 quant-ph
Sub Shot-Noise interferometric phase sensitivity with Beryllium ions Schroedinger Cat States
利用NOON量子态的干涉测量可以提供具有灵敏度缩放的无偏相位估计,如给定真实相移$θ$位于间隔$-π\leq θ\leq π$中的先验知识的$Δθ\sim 1/N_T$。该协议需要在$p$独立测量值之间(不均匀)分布总共$N_T = 2^{p}-1$粒子,并克服了之前提出的方法中存在的基本困难。我们证明了获得相位灵敏度击败经典的散粒噪声极限使用公布的概率实验检索到的薛定谔猫量子态包含高达N=6铍离子的创建的可能性。
2007-05-25 cond-mat.other quant-ph
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。
2023-08-29 physics.ed-ph quant-ph
Non-conditioned generation of Schroedinger cat states in a cavity
研究了非线性介质腔中二能级原子的动力学行为。我们发现,原子-场失谐$δ$和非线性参数$χ^{(3)}$可以结合起来,产生一个周期性的动力学,并允许产生几乎精确的相干态叠加({ \sl薛定谔}猫)。通过对原子反转和光场纯度的分析,我们证明了在每一个恢复时刻,原子-光场的初始态都可以恢复,并且在每一个坍缩时刻,相干光场与激发态原子相互作用后都演化为相干态的叠加态.我们证明了混合场态(两个相干态的统计混合)也会向纯场态({ \sl薛定谔}猫)演化。利用场保真度和{ \sl Wigner}函数讨论了这些结果的有效性。
2005-07-06 quant-ph
Controlling Statistical Properties of a Cooper Pair Box Interacting with a Nanomechanical Resonator
我们调查的量子熵,它的功率谱,和一个库珀对盒与纳米机械谐振器相互作用的激发反转,第一个最初准备在其激发态,第二个准备在“猫”状态。该方法使用Jaynes-Cummings模型与阻尼,不同的衰减率的库珀对盒和不同的失谐条件,包括时间相关的失谐。在熵方面,我们发现与时间相关的失谐量使纠缠变得更加稳定,与文献中的结果相比。相对于库珀对盒激发反转,而存在的失谐破坏其崩溃和复苏,它表明,一个方便的时间依赖性失谐恢复这样的事件在一个很好的方式。
2011-04-12 cond-mat.other quant-ph
Mechanical cat states in graphene resonators
我们研究了具有简并弯曲模的对称纳米机械石墨烯谐振器的量子动力学。在两个背栅上施加电压脉冲,可以有选择地激励和操纵膜的弯曲振动。对于石墨烯,非线性响应对于与零点波动的幅度相当的幅度已经变得重要。我们表明,使用分析和数值方法,这允许创建猫一样的叠加相干态以及叠加相干猫一样的非产品状态。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement of a Multiparticle Schroedinger Cat State
我们描述的纠缠度的一个子系统的$k$粒子的$N$ -二能级系统($k\leq N/2$)最初准备在介观叠加$|ψ>=\int dθf(θ) (|ϕ_{1}(θ)>^{\otimes N}+|ϕ_{2}(θ)>^{\otimes N})$,其中$f(θ)$是一个高斯或δ函数,受时间演化描述的退相通道。负性被用来衡量这种系统的纠缠度。对于任意数量的粒子$N$,数值结果给出了全时间演化到10个粒子。短时间和渐近时间制度的分析结果。我们发现,负性最初是成正比的产品的粒子数在每个分区,重叠${|<ϕ_1(θ)|ϕ_2(θ)>|}^2$和耦合到环境的平方根。渐近地,负性趋于零,这是可分离性的必要条件。
2004-02-25 quant-ph
Entanglement and symmetry effects in the transition to the Schroedinger cat regime
研究了横场XY模型和各向同性XXX模型中双自旋纠缠和序参量涨落随系统尺寸的变化。这两种模型的特点是基态简并的发生时,也被认为是有限大小的系统。对于XXX模型总是如此,但仅在XY模型的因式分解字段处如此。我们研究了对称态的尺寸依赖性,在简并的存在下,对称态可以扩展为对称破缺态的线性组合。我们发现,虽然XY模型失去其量子叠加内容指数的大小$N$,1/N的顺序时,观察到XXX模型被认为是减少。两种性质不同的制度的出现与模型对称性的差异直接相关。
2010-10-18 quant-ph
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。
2002-01-25 quant-ph
Finite-time quantum-to-classical transition for a Schroedinger-cat state
从量子到经典的跃迁,在量子谐振子的情况下,通常与从宏观上可区分的状态(如薛定谔猫态)的量子叠加到相应的统计混合的跃迁相一致。这种转变的特征通常是猫态的维格纳表示中的干扰项的渐近损失。在本文中,我们表明,量子到经典的过渡有不同的动力学特性取决于所使用的非经典性措施。基于操作定义的测量具有明确的物理意义,并允许更深入地理解量子到经典的转变。我们的分析表明,对于大多数非经典测度,薛定谔猫在有限时间后死亡。此外,我们的结果挑战了流行的想法,即更宏观的状态更容易受到退相干的影响,从这个意义上说,从量子到经典的过渡发生得更快。由于非经典性是纠缠产生的先决条件,我们的结果也弥合了退相干,这似乎只是渐近的,和纠缠,这可能会显示突然死亡之间的差距。事实上,虽然相干态的损失仍然是渐近的,但我们已经证明,从量子到经典的转变确实可以在有限的时间内发生。
2011-08-03 quant-ph
Generation of heralded optical `Schroedinger cat' states by photon-addition
本文首次实验实现通过光子加法从压缩真空态产生光学“薛定谔猫”态,速率超8.5×10^4计数/秒,保真度超80%,为量子信息处理提供新资源。
2023-06-22 quant-ph
Schroedinger's cat and the clock: Lessons for quantum gravity
我回顾了量子力学测量过程的基本原理,考虑到它们对广义相对论量子理论的影响。事实证明,时钟作为与观察者相关的外部经典设备起着至关重要的作用。这使我提出了一个“交易者的完整性原则”。它本质上要求观察者是整个测量过程中连接的经典域的一部分。在数学上,这自然导致量子力学的公式化,成为一种拓扑量子场论。值得注意的是,用测量过程直接解释的量,只与紧密时空区域的连通边界的振幅有关。我讨论了我的建议的一些影响,如在出对偶性的状态,“的波函数的崩溃”和局部性的描述。与现有的量子引力方法的差异也被强调。
2003-10-15 gr-qc hep-th quant-ph
Detecting quantum non-Gaussianity of noisy Schrödinger cat states
不同玻色子模式之间的高度量子非线性相互作用导致量子非高斯态的产生,即不能被写为高斯态的混合物的状态。薛定谔猫态就是一个典型的例子,它是振幅相反的相干态的相干叠加。本文考虑了最近提出的一种新的量子非高斯性判据,并证明了它对有耗玻色子信道中薛定谔猫态演化的有效性。我们证明,量子非高斯性可以有效地检测到高值的损失和大相干振幅的猫态。
2014-07-02 quant-ph
A Flea on Schroedinger's Cat
我们提出了量子力学测量问题的一个技术性的重新表述,它是基于一个测量的最终状态是经典的假设。与通常的公式(其中测量后的状态是希尔伯特空间中的单位向量)不同,我们的版本实际上打开了在传统量子理论的范围内接受纯技术解决方案的可能性(与修改该理论或引入不寻常和有争议的解释规则和/或本体论的解决方案相反)。为此,我们回顾了薛定谔算符理论中的一个显著现象(由Jona-Lasinio等人于1981年发现),根据该现象,当h -> 0时,对称双阱哈密顿量的基态对电势的微小扰动变得指数敏感。我们发现,这种不稳定性也出现从教科书WKB近似,将其扩展到随时间变化的扰动,并研究从双阱的基态的扰动基态(其中猫通常是死的或活的,取决于扰动的细节)的动态过渡。数值模拟表明,在经典极限下,随机产生的微扰可能导致波函数的坍缩。因此,至少在一个简单的数学模型的上下文中,我们结合了退相干的技术和概念优点(它未能解决测量问题,但推出的关键思想,扰动可能来自环境)与那些动力学崩溃模型一la GRW(其确实解决了测量问题,但是是特别的),而没有共享它们的缺点:获得了单个测量结果(而不仅仅是对角约化密度矩阵),并且不需要对量子力学进行修改。
2013-01-14 math-ph math.MP quant-ph
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。
2023-05-10 quant-ph
Generating entangled superpositions of macroscopically distinguishable states within a parametric oscillator
我们提出了一个最近提出的实验的变体,用于产生一种新的薛定谔猫态,使用两个耦合的参数下转换器非线性晶体[F。De Martini,Phys. Rev. Lett. 81,2842(1998)]。我们研究了参量振荡器的情况,发现在适当的条件下,两个腔的反射镜沿非线性晶体的输出光束放置,可以实现薛定谔猫型纠缠态。
1999-02-25 quant-ph
Reservoir-Engineered Mechanical Cat States with a Driven Qubit
Faculty of Engineering Science, Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology(工程学院科学系,吉尔吉特-巴尔蒂斯坦工程技术大学)
通过驱动量子比特实现机械薛定谔猫态的共振工程方法,利用双声子交换过程和相干压缩项,实现确定性宏观量子叠加态。
2026-01-23 quant-ph
Hot Schrödinger Cat States
本研究通过保持初始低纯度的动力学,仅利用与 transmon qubit 的幺正相互作用,在微波腔内制备出初始纯度低至0.06的“热”薛定谔猫态,为难以实现基态冷却的连续变量系统提供了新途径。
2025-04-07 quant-ph
Recovering coherence from decoherence: a method of quantum state reconstruction
我们提出了一个重建有耗腔场量子态的可行方案。量子相干性通常被耗散破坏,但我们表明,在零温度下,我们能够检索到足够的信息的初始状态,使可能恢复其维格纳函数以及其他准概率。我们提供了一个薛定谔猫态重建的数值模拟。
1999-08-11 quant-ph
Homodyne versus photon-counting quantum trajectories for dissipative Kerr resonators with two-photon driving
我们研究了两种不同的量子轨道的非线性光子谐振腔受双光子泵浦,最近研究的配置为光子薛定谔猫态的产生。在没有反馈控制和强驱动极限下,稳态密度矩阵是两个具有相等权重的状态的统计混合。虽然沿着一个单一的光子计数轨迹的系统间歇性切换之间的奇数和偶数猫状态,我们表明,零差检测的情况是不同的。实际上,零拍量子轨迹揭示了相反相位的相干态之间的转换。
2017-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph