論文の概要: Catapulting towards massive and large spatial quantum superposition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.04088v2
• Date: Tue, 11 Oct 2022 16:03:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 04:00:03.795618
• Title: Catapulting towards massive and large spatial quantum superposition
• Title（参考訳）: 大規模・大規模空間量子重ね合わせへの触媒作用
• Authors: Run Zhou, Ryan J. Marshman, Sougato Bose, and Anupam Mazumdar
• Abstract要約: 大きさ$cal O (1-10)rm mu textm$ for mass $m sim 10-17-10-14textkg$は、量子力学の基礎を研究するために必要である。 我々は,Stern-Gerlach型セットアップにおける不均一非線形磁場によって誘導されるマクロナノ結晶の2つのスピン状態の加速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: Large spatial quantum superposition of size ${\cal O}(1-10)~{\rm \mu \text{m}}$ for mass $m \sim 10^{-17}-10^{-14}~\text{kg}$ is required to probe the foundations of quantum mechanics and testing classical and quantum nature of gravity via entanglement in a laboratory. In this paper, we will show that it is possible to accelerate the two spin states of a macroscopic nano-crystal sourced by the inhomogeneous nonlinear magnetic field in the Stern-Gerlach type setup. We will assume that the electronic spin can be embedded at the centre of the nano-crystal, such as the nitrogen-vacancy (NV) centre of diamond. Our analysis will be generic to any dopant or any material. We will show that we can create a desired superposition size within $1-2$ seconds by catapulting the trajectories of the two spin states with a modest magnetic field gradient and then recombine the trajectories for a coherent interference. We will show the demanding nature of the precision required in the magnetic field to recover $99\%$ spin coherence confidence level at the moment of interference.
• Abstract（参考訳）: 大きさの空間量子重ね合わせは${\cal O}(1-10)~{\rm \mu \text{m}}$ for mass $m \sim 10^{-17}-10^{-14}~\text{kg}$は、量子力学の基礎を探索し、実験室での絡み合いを通じて古典的および量子的性質をテストするために必要である。 本稿では,非均質な非線形磁場により誘導される高分子ナノ結晶の2つのスピン状態が,スターン-ゲルラッハ型で加速可能であることを示す。 電子スピンは、ダイヤモンドの窒素空孔(NV)中心のようなナノ結晶の中心に埋め込むことができると仮定する。 私たちの分析はどんなドーパントでもどんな材料でも一般的です。 2つのスピン状態の軌道を控えめな磁場勾配でカタパルトし、コヒーレント干渉のために軌道を再結合することにより、所望の重ね合わせサイズを1-2$秒以内に作成できることを示します。 干渉の瞬間に99\%$のスピンコヒーレンス信頼度レベルを回復するために磁場で必要とされる精度が要求される性質を示す。

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