論文の概要: Massive Spatial Qubits for Testing Macroscopic Nonclassicality and
Casimir Induced Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.11906v2
- Date: Wed, 22 Sep 2021 11:55:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-25 20:55:17.693188
- Title: Massive Spatial Qubits for Testing Macroscopic Nonclassicality and
Casimir Induced Entanglement
- Title（参考訳）: 巨視的非古典性とカシミールの絡み合いをテストするための超空間量子ビット
- Authors: Bin Yi, Urbasi Sinha, Dipankar Home, Anupam Mazumdar, Sougato Bose
- Abstract要約: 本稿では,これらの課題に対処するための新しいツールについて紹介する。
質量の2つの異なる局所状態が $sigma_x, sigma_y$ および $sigma_z$ 基底として用いられる場合、この符号化された空間量子ビットを測定することができる。
また、我々の手法は、カシミール相互作用と共役して、2つの中性ナノオブジェクト間の非ガウス的絡み合いを創造し、証明する強力な方法を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An open challenge in physics is to expand the frontiers of the validity of
quantum mechanics by evidencing nonclassicality of the centre of mass state of
a macroscopic object. Yet another equally important task is to evidence the
essential nonclassicality of the interactions which act between macroscopic
objects. Here we introduce a new tool to meet these challenges: massive spatial
qubits. In particular, we show that if two distinct localized states of a mass
are used as the $|0\rangle$ and $|1\rangle$ states of a qubit, then we can
measure this encoded spatial qubit with a high fidelity in the $\sigma_x,
\sigma_y$ and $\sigma_z$ bases simply by measuring its position after different
durations of free evolution. We show how this technique can be used to reveal
an irreducible nonclassicality through a Bell-inequality violation arising from
the entanglement of the centre of mass of a nano-crystal with its spin in a
Stern-Gerlach setup. Secondly, we show how our methodology, in conjuction with
the Casimir interaction, offers a powerful method to create and certify
non-Gaussian entanglement between two neutral nano-objects. Fundamentally, the
generation of such an entanglement provides an empirical means for
demonstrating an inherent quantumness of the Casimir interaction.
- Abstract（参考訳）: 物理学におけるオープンな課題は、マクロな物体の質量状態の中心の非古典性によって量子力学の妥当性のフロンティアを広げることである。
しかし、同様に重要な課題は、マクロな物体間で作用する相互作用の本質的な非古典性を証明することである。
ここでは、これらの課題を満たすための新しいツールを紹介する。
特に、質量の2つの異なる局所化状態が、量子ビットの$|0\rangle$と$|1\rangle$の状態として使われる場合、この符号化された空間量子ビットを $\sigma_x, \sigma_y$ と $\sigma_z$ の高忠実度で測定することができる。
本研究では, ナノ結晶の質量中心とスピンとの絡み合いから生じるベル不等式違反により, 既約非古典性を明らかにする方法を示す。
第二に、我々の手法はカシミール相互作用と共役して、2つの中性ナノオブジェクト間の非ガウス的絡み合いを創造し、証明する強力な方法を提供する。
基本的に、そのような絡み合いの発生は、カシミール相互作用の固有量子性を示すための経験的手段を与える。
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