論文の概要: Rapid Generation of a Macroscopic Schr\"odinger Cat State of Atoms with Parity-Independent Orientation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.15115v1
• Date: Thu, 27 Oct 2022 01:50:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 08:27:27.364109
• Title: Rapid Generation of a Macroscopic Schr\"odinger Cat State of Atoms with Parity-Independent Orientation
• Title（参考訳）: パリティ非依存配向原子の巨視的schr\"odinger cat状態の高速生成
• Authors: Jinyang Li, Gregorio R.M. da Silva, Schuyler Kain, Selim M. Shahriar
• Abstract要約: 単一原子の量子状態を操作することにより、多数の原子のマクロ磁気モーメントの配向を制御することができることを示す。 また, スクイーズパラメータの特別な値に対する1軸ツイストのスクイーズ動作についても検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.48373844854909914
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We show that using the process of one-axis-twist squeezing in an echo configuration, it is possible to control the orientation of the macroscopic magnetic moment of a large number of atoms by manipulating the quantum state of a single atom that is physically isolated from the ensemble. With this control technique, it is also possible to entangle an ensemble with a single atom deterministically, which mimics the thought experiment known as the Schr\"odinger cat. In addition, this technique would make it possible to generate a mesoscopic Schr\"odinger cat state for a large number of atoms far more rapidly that the conventional process for generating such a state, with an orientation that is independent of the parity of the number of atoms. Apart from the echo configuration, we have also investigated the behavior of one-axis-twist squeezing for some special values of the squeezing parameter. We find that the squeezing propagator can be expressed as the sum of n rotation operators if the product of n and the squeezing parameter equals pi, where n is a non-zero integer. A direct consequence of this property of one-axis-twist squeezing is that there is a hidden order in a squeezed state generated under this condition even if its Husimi quasi-probability distribution looks irregular.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 単一原子の量子状態を操作することにより, 多数の原子の磁気モーメントの配向を制御可能であることを示す。 この制御技術では、決定論的に1つの原子でアンサンブルを絡めることも可能であり、これはschr\"odinger catとして知られる思考実験を模倣している。 さらに、この技術により、多数の原子に対してメソスコピックなSchr\"odinger cat状態を生成することができ、そのような状態を生成する従来のプロセスよりもはるかに高速に、原子数のパリティに依存しない配向を持つことができる。 エコー構成とは別に,一軸ツイストのスクイーズパラメータの特別な値に対する挙動についても検討した。 n とスクイージングパラメータの積が pi に等しければ、スクイージングプロパゲータは n の回転作用素の和として表現できる(ただし、n は 0 でない整数)。 この性質の直接の結果は、フシミ準確率分布が不規則に見えたとしても、この条件下で生じる圧縮状態に隠れた順序が存在するということである。

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