論文の概要: Quantum decoherence by Coulomb interaction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.06154v1
• Date: Fri, 17 Jan 2020 04:11:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-10 12:45:27.379173
• Title: Quantum decoherence by Coulomb interaction
• Title（参考訳）: クーロン相互作用による量子デコヒーレンス
• Authors: Nicole Kerker, Robin R\"opke, Lea-Marina Steinert, Andreas Pooch and Alexander Stibor
• Abstract要約: 本研究では, 半導体および金属表面に近いバイプリズム電子干渉計において, 重ね合わせ状態におけるクーロン誘起自由電子の脱コヒーレンスを実験的に検討する。 結果は、新しい量子機器の設計において、特定のデコヒーレンスチャネルの決定と最小化を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The performance of modern quantum devices in communication, metrology or microscopy relies on the quantum-classical interaction which is generally described by the theory of decoherence. Despite the high relevance for long coherence times in quantum electronics, decoherence mechanisms mediated by the Coulomb force are not well understood yet and several competing theoretical models exist. Here, we present an experimental study of the Coulomb-induced decoherence of free electrons in a superposition state in a biprism electron interferometer close to a semiconducting and metallic surface. The decoherence was determined through a contrast loss at different beam path separations, surface distances and conductibilities. To clarify the current literature discussion, four theoretical models were compared to our data. We could rule out three of them and got good agreement with a theory based on macroscopic quantum electrodynamics. The results will enable the determination and minimization of specific decoherence channels in the design of novel quantum instruments.
• Abstract（参考訳）: 通信、気象学、顕微鏡における現代の量子デバイスの性能は、一般にデコヒーレンス理論によって記述される量子-古典的相互作用に依存する。 量子エレクトロニクスにおける長いコヒーレンス時間との関係は高いが、クーロン力によるデコヒーレンス機構はまだよく理解されておらず、いくつかの競合する理論モデルが存在する。 本稿では,半導体および金属表面に近いバイプリズム電子干渉計の重ね合わせ状態におけるクーロン誘起自由電子の脱コヒーレンスについて実験的に検討する。 異なるビームパス分離, 表面距離, 導電率のコントラスト損失によりデコヒーレンスが決定された。 現在の文献の議論を明らかにするために,4つの理論モデルとデータを比較した。 そのうち3つを除外して、マクロ的な量子電磁力学に基づく理論とよく一致した。 結果は、新しい量子機器の設計において、特定のデコヒーレンスチャネルの決定と最小化を可能にする。

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