論文の概要: Observation of Quantum Darwinism and the Origin of Classicality with Superconducting Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.00781v1
- Date: Tue, 01 Apr 2025 13:33:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-03 13:18:55.609293
- Title: Observation of Quantum Darwinism and the Origin of Classicality with Superconducting Circuits
- Title（参考訳）: 量子ダーウィンの観測と超伝導回路による古典性の起源
- Authors: Zitian Zhu, Kiera Salice, Akram Touil, Zehang Bao, Zixuan Song, Pengfei Zhang, Hekang Li, Zhen Wang, Chao Song, Qiujiang Guo, H. Wang, Rubem Mondaini,
- Abstract要約: 自然に量子世界から日々の古典的な観察を合理化するにはどうすればいいのか?
量子ダーウィン主義は古典主義の出現を説明する魅力的な枠組みを提供する。
我々は、古典性と量子相互情報の飽和をサポートする高度に構造化された分岐量子状態を観察した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.09683951826704
- License:
- Abstract: The transition from quantum to classical behavior is a central question in modern physics. How can we rationalize everyday classical observations from an inherently quantum world? For instance, what makes two people, each absorbing an independent fraction of photons scattered from this screen or paper, agree on the observation of the text written here? Quantum Darwinism offers a compelling framework to explain this emergence of classicality by proposing that the environment redundantly encodes information about a quantum system, leading to the objective reality we perceive. Here, by leveraging cutting-edge superconducting quantum circuits, we observe the highly structured branching quantum states that support classicality and the saturation of quantum mutual information, establishing a robust verification of the foundational framework of quantum Darwinism and the accompanying underlying geometric structure of quantum states. Additionally, we propose a particular class of observables that can be used as a separate quantifier for classicality, originating a computationally and experimentally inexpensive method to probe quantum-to-classical transitions. Our investigation delves into how the quantum effects are inaccessible to observers, allowing only classical properties to be detected. It experimentally demonstrates the physical framework through which everyday classical observations emerge from underlying quantum principles and paves the way to settling the measurement problem.
- Abstract（参考訳）: 量子的行動から古典的行動への遷移は、現代物理学における中心的な問題である。
自然に量子世界から日々の古典的な観察を合理化するにはどうすればいいのか?
例えば、このスクリーンや紙から散らばった独立した光子を吸収する2人の人物は、ここで書かれたテキストの観察に同意するのだろうか?
量子ダーウィン主義(Quantum Darwinism)は、環境が量子システムに関する情報を冗長に符号化し、我々が知覚する客観的な現実へと導くことを提案することによって、古典主義の出現を説明する魅力的な枠組みを提供する。
ここでは、最先端の超伝導量子回路を活用することにより、古典性と量子相互情報の飽和をサポートする高度に構造化された分岐量子状態を観察し、量子ダーウィン主義の基礎的枠組みとそれに伴う量子状態の幾何学的構造の堅牢な検証を確立する。
さらに,量子-古典遷移を探索する計算的かつ実験的に安価な手法を考案し,古典性のための別個の量子化器として使用できる,観測可能な特定のクラスを提案する。
我々の研究は、量子効果が観測者に近づきにくく、古典的な性質のみを検出できるかどうかを詳しく調べている。
これは、量子原理から日常的な古典的な観察が生み出す物理的枠組みを実験的に実証し、測定問題を解決する方法を舗装する。
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