論文の概要: Mesoscopic and macroscopic quantum correlations in photonic, atomic and optomechanical systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.06496v2
• Date: Sat, 1 Jan 2022 01:05:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 16:50:24.472897
• Title: Mesoscopic and macroscopic quantum correlations in photonic, atomic and optomechanical systems
• Title（参考訳）: 光・原子・光学系におけるメソスコピックおよびマクロ量子相関
• Authors: Run Yan Teh, Laura Rosales-Z\'arate, Peter D. Drummond, and M. D. Reid
• Abstract要約: もともとは、そのような量子相関がマクロスケールで起こりうるかどうか(そしてどのようにして)に関するオープンな疑問であった。 最初に、より高スピン測定に関する研究をレビューし、マクロ量子状態がベル相関を示すことを明らかにした。 次に、マクロな重ね合わせ状態の相関について検討し、動的量子系におけるレゲット-ガーグ不等式違反の予測について検討する。
• 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: This paper reviews the progress that has been made in our knowledge of quantum correlations at the mesoscopic and macroscopic level. We begin by summarizing the Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) argument and the Bell correlations that cannot be explained by local hidden variable theories. It was originally an open question as to whether (and how) such quantum correlations could occur on a macroscopic scale, since this would seem to counter the correspondence principle. The purpose of this review is to examine how this question has been answered over the decades since the original papers of EPR and Bell. We first review work relating to higher spin measurements which revealed that macroscopic quantum states could exhibit Bell correlations. This covers higher dimensional, multi-particle and continuous-variable EPR and Bell states where measurements on a single system give a spectrum of outcomes, and also multipartite states where measurements are made at multiple separated sites. It appeared that the macroscopic quantum observations were for an increasingly limited span of measurement settings and required a fine resolution of outcomes. Motivated by this, we next review correlations for macroscopic superposition states, and examine predictions for the violation of Leggett-Garg inequalities for dynamical quantum systems. These results reveal Bell correlations for coarse-grained measurements which need only distinguish between macroscopically distinct states, thus bringing into question the validity of certain forms of macroscopic realism. Finally, we review progress for massive systems, including Bose-Einstein condensates and optomechanical oscillators, where EPR-type correlations have been observed between massive systems. Experiments are summarized, which support the predictions of quantum mechanics in mesoscopic regimes.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,メソスコピックとマクロのレベルでの量子相関の知識の進歩を概観する。 まず、局所隠れ変数理論では説明できないアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン(EPR)の議論とベル相関を要約する。 もともとは、そのような量子相関がマクロスケールでどのように起こるか(そしてどのように)は、対応原理に逆らうように思われるからである。 本研究の目的は,eprとベルの原著論文から数十年にわたり,この疑問にどのように答えてきたかを検討することである。 まず,マクロ量子状態がベル相関を示すことを示す高スピン測定に関する研究を初めてレビューした。 これは、単一の系における測定が結果のスペクトルを与える高次元、多粒子、連続変数のeprおよびベル状態と、複数の離れた場所で測定が行われる多成分状態をカバーする。 巨視的な量子観測は、測定設定の幅が狭くなり、結果の微妙な解決が必要になった。 これに動機づけられ,次回,マクロ重ね合わせ状態の相関をレビューし,動的量子系におけるレゲット・ガーグの不等式違反の予測を検討する。 これらの結果から, 粗粒度測定におけるベル相関は, 巨視的に異なる状態の区別のみを必要とするため, ある種の巨視的実在論の妥当性に疑問を呈する。 最後に,epr型相関が大規模系間で観測されているボース・アインシュタイン凝縮系や光機械振動子などの大規模系の進展について概説する。 メソスコピック・レジームにおける量子力学の予測を支持する実験が要約されている。

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