論文の概要: Can the displacemon device test objective collapse models?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.15180v2
- Date: Fri, 19 Nov 2021 15:57:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 00:57:05.939551
- Title: Can the displacemon device test objective collapse models?
- Title（参考訳）: displacemonデバイスは、目的の崩壊モデルをテストすることができるか?
- Authors: Lydia A. Kanari-Naish, Jack Clarke, Michael R. Vanner, Edward A. Laird
- Abstract要約: ディスプラトモン(Displacemon)は、超伝導量子ビットに結合した機械的共振器による電気機械装置である。
当初の提案では、機械共振器は106ドルの核子を含むカーボンナノチューブであった。
アルミニウム機械共振器を2つの大きな質量スケールで用いることを提案し、その1つはマーシャル-サイモン-ペンローズ-ブーメスター移動鏡の提案にインスパイアされたもの、もう1つはプランク質量によって設定されたものである。
- 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: Testing the limits of the applicability of quantum mechanics will deepen our
understanding of the universe and may shed light on the interplay between
quantum mechanics and gravity. At present there is a wide range of approaches
for such macroscopic tests spanning from matter-wave interferometry of large
molecules to precision measurements of heating rates in the motion of
micro-scale cantilevers. The "displacemon" is a proposed electromechanical
device consisting of a mechanical resonator flux-coupled to a superconducting
qubit enabling generation and readout of mechanical quantum states. In the
original proposal, the mechanical resonator was a carbon nanotube, containing
$10^6$ nucleons. Here, in order to probe quantum mechanics at a more
macroscopic scale, we propose using an aluminium mechanical resonator on two
larger mass scales, one inspired by the Marshall-Simon-Penrose-Bouwmeester
moving-mirror proposal, and one set by the Planck mass. For such a device, we
examine the experimental requirements needed to perform a more macroscopic
quantum test and thus feasibly detect the decoherence effects predicted by two
objective collapse models: Di\'{o}si-Penrose and continuous spontaneous
localization. Our protocol for testing these two theories takes advantage of
the displacemon architecture to create non-Gaussian mechanical states out of
equilibrium with their environment and then analyzing the measurement
statistics of a superconducting qubit. We find that with improvements to the
fabrication and vibration sensitivities of these electromechanical devices, the
displacemon device provides a new route to feasibly test decoherence mechanisms
beyond standard quantum theory.
- Abstract（参考訳）: 量子力学の応用可能性の限界をテストすることは、宇宙の理解を深め、量子力学と重力の相互作用に光を当てるかもしれない。
現在、大規模な分子の物質波干渉計からマイクロスケールカンチレバーの運動における加熱速度の精密測定まで、このようなマクロテストには幅広いアプローチがある。
displacemon(ディスプレースモン)は、量子状態の生成と読み出しを可能にする超伝導量子ビットに結合したメカニカル共振器からなる電気機械装置である。
当初の提案では、メカニカル共振器は10^6$の核子を含むカーボンナノチューブであった。
ここでは、よりマクロなスケールで量子力学を調べるために、マーシャル-シモン-ペンローズ-ブーメスター移動ミラーの提案にインスパイアされた2つの大きな質量スケールのアルミニウムメカニカル共振器、およびプランク質量による1つのセットを提案する。
このような装置では、よりマクロな量子テストを行うために必要な実験的要件を検証し、2つの目標崩壊モデルであるDi\'{o}si-Penroseと連続自発局所化によって予測されるデコヒーレンス効果を確実に検出する。
この2つの理論をテストするためのプロトコルは、displacemonアーキテクチャを利用して、環境との平衡から非ガウス力学状態を生成し、超伝導量子ビットの測定統計を分析する。
これらの電気機械装置の製作と振動感度の改善により、displacemonデバイスは標準量子理論を超えてデコヒーレンス機構を検証できる新しい経路を提供する。
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