論文の概要: Method to deterministically generate large-amplitude optical cat states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.02839v3
• Date: Wed, 28 Feb 2024 03:19:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-29 12:03:40.284436
• Title: Method to deterministically generate large-amplitude optical cat states
• Title（参考訳）: 大振幅光猫状態を決定論的に生成する方法
• Authors: Zheng-Hong Li, Fei Yu, Zhen-Ya Li, M. Al-Amri, and M. Suhail Zubairy
• Abstract要約: 大振幅光猫状態の決定的準備法を提案する。 量子マイクロシステムが大きな光子損失を被った場合でも, キャット状態の調製が可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.146825766525396
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A deterministic preparation method for large-amplitude optical cat state is proposed. The key ingredient is to generate entanglement between macro and micro systems by utilizing interaction-free measurement and quantum Zeno effect. Our method enables the quantum microsystem to gently manipulate strong light field without directly interacting with it. The direct interaction is bypassed by multiple interactions, each of which has only a small fraction of photons interacting with the quantum microsystem. Therefore, our method allows the quantum microsystem to function entirely within a weak field environment, which is a distinct advantage of our method. Moreover, we also show that the cat state preparation can be achieved even if the quantum microsystem suffers from large photon loss, as long as optical losses from classical devices remain low. We use a cavity-atom coupling system to illustrate the quantum microsystem. We demonstrate that as the number of interactions increases, our scheme becomes less and less sensitive to both atomic spontaneous emission and detuning between the atom and the cavity. Therefore, the fidelity of the cat state can be increased by improving and perfecting the classical optical system.
• Abstract（参考訳）: 大振幅光猫状態の決定論的調製法を提案する。 相互作用のない測定と量子ゼノ効果を利用してマクロとマイクロシステムの絡み合いを生成することが鍵となる。 この方法では、量子マイクロシステムと直接相互作用することなく、強い光場を緩やかに操作できる。 直接相互作用は、量子マイクロシステムと相互作用する光子のほんの一部しか持たない複数の相互作用によってバイパスされる。 そこで,本手法では,弱磁場環境内で量子マイクロシステムを完全に機能させることができる。 また,古典デバイスによる光学的損失が低い限り,量子マイクロシステムが大きな光子損失を被った場合でも,猫状態の調製が可能であることを示す。 量子マイクロシステムを説明するためにキャビティと原子のカップリングシステムを用いる。 相互作用の数が増加するにつれて、原子の自発的放出と原子とキャビティの間のデチューニングの両方に対する感度が低下することを示した。 したがって、古典光学系を改良して完全化することにより、猫状態の忠実度を高めることができる。

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