論文の概要: Memory effects in a sequence of measurements of non-commuting observables
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.08737v2
- Date: Wed, 11 Sep 2024 15:27:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-12 21:47:34.632524
- Title: Memory effects in a sequence of measurements of non-commuting observables
- Title（参考訳）: 非交換可観測物の連続測定における記憶効果
- Authors: Sophia M. Walls, Ian J. Ford,
- Abstract要約: 本稿では,2つの非可換観測値の交互測定について述べる。
観測可能な観測器の射影測定は、観測可能な観測器の以前の測定結果の記憶を完全に破壊する。
本手法をスピン1/2系およびスピン1系に適用し,S_z$とS_x$のスピン観測値の交互測定を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We use continuous, stochastic quantum trajectories within a framework of quantum state diffusion (QSD) to describe alternating measurements of two non-commuting observables. Projective measurement of an observable completely destroys memory of the outcome of a previous measurement of the conjugate observable. In contrast, measurement under QSD is not projective and it is possible to vary the rate at which information about previous measurement outcomes is lost by changing the strength of measurement. We apply our methods to a spin 1/2 system and a spin 1 system undergoing alternating measurements of the $S_{z}$ and $S_{x}$ spin observables. Performing strong $S_{z}$ measurements and weak $S_{x}$ measurements on the spin 1 system, we demonstrate return to the same eigenstate of $S_{z}$ to a degree beyond that expected from projective measurements and the Born rule. Such a memory effect appears to be greater for return to the $\pm1$ eigenstates than the $0$ eigenstate. Furthermore, the spin 1 system follows a measurement cascade process where an initial superposition of the three eigenstates of the observable evolves into a superposition of just two, before finally collapsing into a single eigenstate, giving rise to a distinctive pattern of evolution of the spin components.
- Abstract（参考訳）: 量子状態拡散(QSD)の枠組みにおける連続的確率的量子軌跡を用いて、2つの非可換可観測物の交互測定を記述する。
観測可能な観測器の射影測定は、観測可能な観測器の以前の測定結果の記憶を完全に破壊する。
対照的に、QSDによる測定は投影的ではなく、測定の強度を変化させることで、過去の測定結果に関する情報が失われる率を変化させることが可能である。
本手法をスピン1/2系およびスピン1系に適用し、スピン可観測値として$S_{z}$と$S_{x}$を交互に測定する。
スピン1系上で強い$S_{z}$測定を行い、弱い$S_{x}$測定を行うと、射影測度とボルン則から期待される以上の程度に$S_{z}$の同じ固有状態に戻ることを実証する。
このようなメモリ効果は、$0$の固有状態よりも$\pm1$の固有状態を返すために大きいように見える。
さらに、スピン1系は、観測可能な3つの固有状態の初期重ね合わせがわずか2つの重畳に発展し、最終的に1つの固有状態に崩壊し、スピン成分の独特の進化パターンをもたらす測定カスケード過程を辿る。
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