論文の概要: A complete analysis of spin coherence in the full-loop Stern Gerlach
interferometer using non-squeezed and squeezed coherent states of the Quantum
harmonic oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.03785v2
- Date: Sat, 23 Jul 2022 14:07:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-01 03:20:06.985976
- Title: A complete analysis of spin coherence in the full-loop Stern Gerlach
interferometer using non-squeezed and squeezed coherent states of the Quantum
harmonic oscillator
- Title（参考訳）: 量子高調波発振器の非定常・圧縮コヒーレント状態を用いたフルループゲルラッハ干渉計におけるスピンコヒーレンスの全解析
- Authors: Yash Lokare
- Abstract要約: 本研究では,非定常熱コヒーレント状態に対する一般SG干渉計の可視性に関する厳密な数学的解析を行った。
マイクロンのオーダーのウェーブ・パケット分割サイズについては,1.0e-14 - 1.0e-15 kgの質量を用いて,0.5秒以内の時間間隔の提案が可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Over the years, quite a few proposals have been put forward by various groups
to exploit the Stern-Gerlach effect to create stable macroscopic spatial
superpositions between micron-sized neutral test masses over appreciably long
time scales. One such proposal put forward by Bose et al. and co-workers in
2017 uses this idea to show that two masses cannot be gravitationally entangled
if not for the presence of a quantum coherent mediator. A key aspect of this
approach involves the measure of the visibility of the SG-interferometer, a
quantity that provides an estimate of the degree of spin coherence that is
conserved over the total interferometric time after the wave-packets are
combined in both, position and momentum space. A successful implementation of
this idea however requires the knowledge of several experimental parameters. To
this end, we present a rigorous mathematical analysis for the visibility in a
general SG interferometer for non-squeezed and squeezed thermal coherent states
of the Quantum harmonic oscillator. Additionally, we derive constraints on the
temperature of the initially prepared wave-packet of the test mass required for
both, the non-squeezed and squeezed coherent states. We show that for
wave-packet split sizes of the order of microns, masses of the order of 1.0e-14
- 1.0e-15 kg can be used to realize such a proposal for time intervals as high
as 0.5 seconds. Our results show that for the squeezed case, the temperatures
required can be scaled up by several orders of magnitude (as opposed to the
non-squeezed case) if one considers a squeezing in the momentum space of the
initially prepared wave-packet.
- Abstract（参考訳）: 長年にわたり、stern-gerlach効果を利用してミクロンサイズの中性試験質量間の安定なマクロ空間的重ね合わせを作成する様々なグループによって、かなり多くの提案がなされてきた。
ボースらが2017年に提唱したそのような提案の1つは、量子コヒーレントメディエーターの存在がなければ、2つの質量が重力的に絡み合うことができないことを示すためにこのアイデアを使用している。
このアプローチの重要な側面は、SG干渉計の可視性を測定することである。これは、波束が位置と運動量空間の両方で結合された後の全干渉時間で保存されるスピンコヒーレンスの度合いを推定する量である。
しかし、このアイデアの実装に成功するには、いくつかの実験パラメータの知識が必要である。
そこで本研究では,量子調和振動子の非定常・圧縮熱コヒーレント状態に対する一般SG干渉計の可視性に関する厳密な数学的解析を行った。
さらに, 初期調製した試験質量の波束温度, 非粘着状態および圧縮コヒーレント状態の制約を導出する。
マイクロンのオーダーのウェーブ・パケット分割サイズについては,1.0e-14 - 1.0e-15 kgの質量を用いて,0.5秒以内の時間間隔を提案する。
その結果, 圧縮の場合, 初期準備波束の運動量空間のスクイーズを考えると, 所要の温度は数桁(非スクイーズの場合とは対照的に)に拡大できることがわかった。
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